機能的な気管軟骨の再生に関する研究

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K10819
• Research Institution: Fukushima Medical University
• Principal Investigator: 野本 幸男 福島県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (70508811)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 気管再生 / 気管軟骨 / 軟骨細胞 / 軟骨膜

Outline of Annual Research Achievements

〔軟骨細胞及び軟骨膜細胞の採取・培養〕軟骨細胞の採取・培養は前年度に確認した方法（全身麻酔下に日本白色系ウサギの肋軟骨を約8mmの長さで採取し、軟骨膜を剥離した後細切して、酵素処理を行い軟骨細胞を採取し、これを継代培養する方法）で安定した細胞数が得られた。軟骨膜細胞に関しては前年度に行った組織片培養とは別に軟骨膜組織を酵素処理することにより採取を試みた。酵素は軟骨細胞と同様に２型コラゲナーゼを使用した。その結果、酵素処理後に得られた細胞数が同じ肋軟骨から得られた軟骨細胞の細胞数と比較し少なく、継代培養で十分量の細胞が得られない例もあった。採取する軟骨膜の量をふやす工夫が必要と考えられた。
〔培養気管の調整〕気管軟骨は軟骨組織が軟骨膜に包まれる構造となている。このような層構造の再現を意図して、軟骨細胞懸濁液（１型コラーゲン溶液＋再構成用緩衝液＋5倍濃度D-MEM＋軟骨細胞）を注射器にて人工気管のコラーゲンスポンジ中層の複数箇所に注入した後、軟骨膜細胞懸濁液（１型コラーゲン溶液＋再構成用緩衝液＋5倍濃度D-MEM＋軟骨膜細胞）を人工気管の内腔面及び外側面に塗布し培養気管を調整できた。
〔培養気管の移植〕自家移植を意図して肋軟骨を採取した個体に培養気管を移植した。移植の方法は従来の方法に大きな変更は加えなかったが、培養気管を気管に固定する縫合に関しては煩雑さの軽減と固定箇所が多い事による生理的な形状の損失回避を意図して従来の８箇所から６箇所とした。方法変更した後の気道狭窄例は確認されていない。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

軟骨細胞の採取・培養は現行の方法で十分な細胞数が得られている。軟骨膜細胞の採取・培養に関しては、摘出した肋軟骨組織から得られる軟骨膜細胞が比較的少ないことに対して、軟骨膜をより範囲を広げて採取するなどの工夫を加える予定である。培養気管の調整に関しては、気管軟骨の生理的な層構造を再現すべく、軟骨細胞を軟骨膜細胞を層状に付加することが可能であった。新たな培養気管による気管再建に関しては、培養気管の縫合固定法を若干変更するのみで対応できることが確認できた。再建部の組織学的評価に関しては、データの集積及び分析を進めている段階である。

Strategy for Future Research Activity

ウサギを用いた培養気管の調整および気管再建の実験を推進し、組織学的評価を中心にデータの集積及び分析を進める。特に再生軟骨の構造について詳細に分析を行う。分析結果から軟骨膜の活用が気管軟骨の機能的な再生にどの程度寄与できるか考察する。

Causes of Carryover

研究体制の変化等により気管再建等の実験が当初想定していた数に達しなかったため物品費等に次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

動物実験を推進する上で消耗品等の経費増が予想されこれに充填する予定である。また移植実験において肋軟骨の操作や気管再建操作など細かい作業の効率化を図るため手術用ルーペ等の実験器具購入の計上を計画している。