幹細胞エクソソームと人工生体材料を用いた乳房再建における被膜拘縮制御法の開発

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K20357
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 渡部 聡子 岡山大学, 大学病院, 助教 (20379803)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: PGAシート / シリコン / 抗炎症作用 / 被膜拘縮

Outline of Annual Research Achievements

乳房再建に使用される人工物周囲には、異物反応に伴い線維性被膜形成と長期的な被膜拘縮を生じるため、乳房変形、疼痛、QOLの低 下などが問題となっている。申請者らはこれまでポリグリコール酸(以下PGA)シートを用いた人工物による乳房再建の臨床試験を実 施してきた。その結果、形成された線維性結合織(カプセル)が薄く、炎症細胞浸潤が少ないことを確認している。しかしPGAシート は生体親和性に優れた吸収性の材料であって、積極的な抗炎症作用や大胸筋下に空間を拡張する性格を示す材料ではなく、長期的な被 膜拘縮の解決には至っていない。そこで、現在までの臨床研究結果からPGAシートにMSC等の幹細胞から得られた抗炎症作用や様々な効 果を有するエクソソームを含浸させることにより、PGAシートを単なる人工生体材料から、能動的高機能付加人工生体材料へと変化さ せる事が可能であるとの発想に至った。本研究では、幹細胞由来エクソソーム含浸PGAシートを用いた新たな乳房再建術式の確立とそ の分子調節機能解明を目的とする。本年度の目的はラット広背筋下にシリコンを埋入し、切離した広背筋起始部と皮下組織をPGAシー トで介在させて補強した場合と切離した筋体をそのままの状態にした場合に分けて、それぞれシリコン周囲に形成されるカプセルにど のような違いがあるかを検討する。また、各種組織幹細胞の調整を行いそれら幹細胞から得られたエクソソームのin vitro およびin vivo条件下における作用解明と、エクソソームの効果について検討を行う。また特異的な効果を示すmiRNAもしくはタンパク質の同定 を行う。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ラットにおいて生体内における異物反応および被膜形成過程を観察するため背部筋層下にシリコンを埋入し、さらに異なる条件下で厚みの異なるPGAシートでシリコンを被覆して同様に被膜形成過程を観察してコントロールの作成を行なった。

Strategy for Future Research Activity

異なる条件下で形成された被膜の特性について組織学的検討を継続するとともに、シリコンに替わって組織拡張器を埋入し、組織拡張に伴う組織硬度および被膜内圧の測定、組織学的解析を行う。このため実験動物、PGAシート、組織学的検討に使用する各種抗体、内圧測定機器を購入する予定である。

Causes of Carryover

個体数を増やして実験を行う予定であったが、条件設定の追加を行うための予備実験を継続し使用する動物数を最小限としたため購入資金に余裕が生じた。今年度は埋入するシリコンを組織拡張器に変更し、組織拡張に伴う組織反応を見るための機器購入に使用する。