細胞増殖因子徐放性生体内吸収材料による組織再生誘導型人工気管の研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12470276
• Research Institution: Kagawa Medical University
• Principal Investigator: 山本 恭通 香川医科大学, 医学部・附属病院, 講師 (50314927)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 清水 慶彦 京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (00027111) ; 山内 清明 香川医科大学, 医学部・附属病院, 講師 (00291427) ; 横見瀬 裕保 香川医科大学, 医学部, 教授 (80231728) ; 中村 達雄 京都大学, 再生医科学研究所, 助教授 (70227908) ; 田畑 泰彦 京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (50211371)
• Keywords: 人工臓器 / 人工気管 / 組織再生 / 骨形成蛋白 / 軟骨再生 / 気管軟化症 / ゼラチン / 吸収性材料

Research Abstract

本研究の目的は生体内で吸収され、その過程で自己組織の再生を誘導し、気管組織の高次構造の再構築とその機能を代行する人工気管を作成することである。生体内吸収性材料である生体高分子のコラーゲンやゼラチンを加工し、これに増殖因子を付加した人工気管を移植するとこれら材料の吸収過程で増殖因子が徐放される。これまでにこれらの生体材料を移植し食道の再生に成功している。さらにイヌ頸部気管軟骨を一部切除しその間隙に骨形成蛋白であるBone Morphogenetic Protein(BMP)-2を徐放化した塩基性ゼラチンスポンジを移植したところ、移植後1ヶ月で軟骨の再生が認められ、BMP-2徐放ゼラチンが気管軟骨再生を誘導することが確認された。また、徐放BMP-2の濃度を高くすることと、自己骨膜での移植部位の被覆により軟骨および骨を含む硬組織により切除気管軟骨は橋渡しされ、気管内腔が咳噺時にも虚脱せず、十分な力学的強度を保つことが証明され、気管軟化症の治療の一助となることが確認された。さらにこのBMP-2徐放ゼラチンとコラーゲンスポンジを複合させた人工気管で、気管粘膜が再生し、術後6ヶ月でも気管内腔を保持できる人工気管の開発に成功している。

Research Products

• [Publications] Okamoto T, et al.: "Cartilage regeneration using slow release of bone morphogenetic protein (BMP)-2 gelatin sponge to treat experimental canine tracheomalacia : preliminary report"ASAIO Journal. (In Press).
• [Publications] Yamamoto Y, et al.: "Intrathoracic esophageal replacement with a collagen sponge-silicone double layer tube : Evaluation of omental-pedicl wrapping and prolonged placement of an inner stent"ASAIO Journal. 46. 734-739 (2000)