成長因子徐放ゼラチンシートを用いた肺胞再生

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09308
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: 横見瀬 裕保 香川大学, 医学部, 教授 (80231728)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 張 性洙 香川大学, 医学部, 助教 (00419508) ; 横田 直哉 香川大学, 医学部附属病院, 病院助教 (10636492) ; 呉 哲彦 香川大学, 医学部附属病院, 講師 (50313656)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 肺気腫 / 再生医療 / 線維芽細胞増殖因子

Outline of Annual Research Achievements

我々は動物実験において，FGF(fibroblast growth factor：線維芽細胞増殖因子) を徐放 するゼラチンマイクロスフェアを肺動脈末梢に塞栓させることにより微小血管，肺胞上皮様 細胞を誘導し，気腫肺の酸素化能を改善させることに成功した．(Chang SS, Yokomise H, Surg Today 2014) しかし肺動脈内への異物（ゼラチンマイクロスフェア），薬剤（FGF）の 投与を臨床で行うことは極めて困難である．本研究の目的はFGFを徐放するゼラチンシートを気腫が強い肺表面に貼付することにより，胸膜面のリンパ網から微小血管，肺胞上皮細胞を誘導させ，酸素化能の改善を図ることである．FGFを徐放する生体内吸収物質を気腫肺に貼付し，微小血管，肺胞上皮細胞を誘導して気腫肺の肺機能，酸素化能を改善する方法は今までに報告されておらず，学術的独自性，創造性ともに高い．臨床応用ができる可能性が高いことも評価される．具体的な方法として，まず肺気腫犬をエラスターゼの経気道投与によって作成する．全身麻酔，胸腔鏡下に左下葉表面にゼラチンシートを貼付する（数か所縫着）．胸壁との癒着を避けるため，ヒアルロン酸ナトリウムとカルボキシメチルセルロースを成分とした生体吸収性バリアを貼付する．投与前，投与直後，0.5か月，1か月で呼吸機能の分析（血液ガス分析）を行う．また，シート貼付1カ月後に左下葉を摘出して組織学的検討を行い，単位面積あたりの肺血管数ないし肺胞間距離を計算する。

Current Status of Research Progress

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

Reason

エラスターゼを用いて肺気腫犬を安定して作成可能となった．ゼラチンシート貼付時に，気腫肺が作成できていることを肉眼的にも確認できている．全身麻酔による貼付に関しても手技は安定しており，nを重ねている段階である．
当初の計画としては片側のみ肺気腫の犬を作成し，bFGFゼラチンシート群とcontrolである生理食塩水ゼラチンシート群の二群で病理所見を比較検討する方針であった．しかし，この二群による比較では肺気腫が再生されたのか，もともとエラスターゼによる肺気腫の作成が不十分であったのかの判断が困難である．その問題点を解消すべく，エラスターゼを同量左右の下葉に投与して，肺気腫を両側下葉に作成し比較する方針とした．また正常肺群とも比較することによりbFGFゼラチンシートによる効果を明瞭とする方針としている．
上記より正常肺群，肺気腫のみ群，生理食塩水ゼラチンシート貼付群，bFGF群の4群を比較するために研究を継続している．

Strategy for Future Research Activity

現在，肺気腫犬の作成とゼラチンシート貼付を施行中である．正常肺を2検体，肺気腫の肺検体8検体，生理食塩水ゼラチンシート貼付肺を4検体，bFGFゼラチンシート貼付肺を4検体作成し比較検討する予定である．当初はヘマトキシリンエオジン染色により単位面積あたりの肺血管数ないし肺胞間距離を計算する予定のみであったが，肺胞再生の指標のAquaporin5やSurfactant proein Cの免疫染色評価も行う予定である．

Causes of Carryover

研究計画通りの進達状況ではなく，今年度使用予定であった物品の購入が行えていないため．