2020 Fiscal Year Annual Research Report
Autologous tissue-engineered trachea for clinical application
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18K08803
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| Research Institution | St. Marianna University School of Medicine |
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Principal Investigator |
小島 宏司 聖マリアンナ医科大学, 医学研究科, 准教授 (40288155)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸島 秀樹 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 准教授 (30338941)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 培養軟骨 / 再生気管 / 生分解性ポリマー / 気管移植 / 気道再建 / バイオ気管 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度(2018年7月)よりヒト軟骨細胞の培養を開始した。継代で2回までは軟骨細胞としての特性を維持できることを確認した。継代3回以上となると、細胞形態が線維芽細胞に類似し、生分解性ポリマーとマトリックスを形成されにくいことが確認された。これは65歳以上のヒト細胞であるため,年齢によって違いができるのか検討した。次年度は、年齢差のないことを確認後、手術摘出後よりの時間を短縮させ、保存液もハンクスからF12培養液に変更し、一時間以内に酵素処理するようにした結果、80代の患者からの細胞でも培養可能となった。また培養軟骨細胞/生分解性高分子でなるマトリックスシートを作製する際に、1立方センチメートルあたり軟骨細胞数が最低どのくらい必要なのかも検討できた。また、TGF-beta2 を含浸させたハイドロジェルを使用したものと、使用しないものでの比較検討した。2019年9月以降は、8人の患者からの気管支 軟骨を培養し、ヌードマウスの背部皮下に移植した。TGF含有のハイドロゲルを使用していない4匹から検体を採取し、白色の固い 軟骨を作製することができた。最終年度は、イヌの軟骨細胞の培養条件を検討した。2020年4月より鼻中隔から軟骨採取を試行したが、ヒツジと違い摘出が非常に困難であったため、イヌの頚部気管からの軟骨採取に変更した。しかし、ヒト細胞と違い、採取後の軟骨のコラーゲン処理の至適濃度やコラーゲンの種類や濃度、digestion時間などに検討を要した。結果はコラーゲンtypeIIで37度C、約８－12時間のdigestionで軟骨を獲得できた。イヌの頚部皮下に埋植した培養軟骨細胞は、一部は軟骨に成長したが、気道を保つための硬度のあるバイオ気管軟骨の作製に至らなかった。この問題を解決するために、犬のT 細胞を一時的に抑制し、免疫不全状態下で培養軟骨を作製することを検討している。
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