イヌiPS細胞を用いた新しい気道再建法の開発

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22659250
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 中村 達雄 京都大学, 再生医科学研究所, 准教授 (70227908)
• Keywords: 気管 / 気道 / 再生 / iPS細胞 / 組織工学 / 胸部外科 / 呼吸器 / 肺癌

Research Abstract

本研究の目的は、世界に先駆けて樹立したイヌips細胞を自己組織再生型人工気管に応用し、気道を再建する術式を開発することである。
既に自己組織再生型人工気管は頚部領域の気管再建に臨床応用されている。そこで本研究では臨床応用を視野に、呼吸器外科領域の縦隔内で使用出来るように、早期の組織化と内面の上皮がips細胞で可能かどうか評価する。イヌips細胞を用いた組織工学による再生研究は、これまでに例がなく極めて挑戦的な研究を行った。
気道の自己組織を再生させて再建気管とするために従来はマーレックスメッシュを芯にステントを複合化したものを使っていた。これは臨床でも長期にわたって確実な力学強度が維持できるという利点がある反面、異物であるメッシュが残るというマイナスの面があった。そこでips細胞を用いる足場としてコラーゲンに生体内吸収性の高分子材料メッシュを複合化して素材を作製してそれを用いたビーグル犬における気道再建実験を行なった。これにより吸収性メッシュは半年できれいに吸収されるがステントが内腔に脱落することが判明した。ステント材と吸収性のメッシュの接着法を改善するか、又は非吸収性素材成分をメッシュに加えることにより、再生した気管壁とステント材が解離しないようにするなどの工夫が必要であるという問題点が明らかになった。なおコラーゲン成分に関しては本研究でも組織再生の足場として気道で十分に機能することが確認された点が成果として意義あるものと考えられた。

Research Products

• [Journal Article] Accelerated generation of human induced pluripotent stem cells with retroviral transduction and chemical inhibitors under physiological hypoxia (2012)
  • Author(s): Shimada, H., Hashimoto, Y., Nakada, A., Shigeno, K., Nakamura, T
  • Journal Title: BBRC Volume: 417 Pages: 659-664
  • DOI: DOI:10.1016/j.bbrc.2011.11.111
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transforming Growth Factor β3 for the prevention of vocal fold scarring (2012)
  • Author(s): Ohno, S.
  • Journal Title: Laryngoscope Volume: 122 Pages: 583-589
  • DOI: 10.1002/lary.22389
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reduction of air leaks in a canine model of pulmonary resection with a new staple-line buttress (2011)
  • Author(s): Hashimoto, A., Kuwabara, M., Hirasaki, Y., Tsujimoto, H., Torii, T., Nakamura, T., Hagiwara, A
  • Journal Title: J Thorac Cardiovasc Surg Volume: 142 Pages: 366-371
  • DOI: DOI:10.1016/j.jtcvs.2011.05.001
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The protective efficacy of basic fibroblast growth factor in radiation-induced salivary gland dysfunction in mice (2011)
  • Author(s): Kojima, T., Kanemaru, S., Hirano, S., Tateya, I., Suehiro, A., Kitani, Y., Kishimoto, Y., Ohno, S., Nakamura, T., Ito, J
  • Journal Title: Laryngoscope Volume: 121 Pages: 1870-1875
  • DOI: DOI:10.1002/lary.21873
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regeneration of radiation damaged salivary glands with adipose-derived stromal cells (2011)
  • Author(s): Kojima, T., Kanemaru, S., Hirano, S., Tateya, I., Ohno, S., Nakamura, T., Ito, J
  • Journal Title: Laryngoscope Volume: 121 Pages: 1864-1869
  • DOI: DOI:10.1002/lary.22080
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Meta-analysis of therapeutic procedures for acquired subglottic stenosis in adults (2011)
  • Author(s): Yamamoto, K., Kojima, F., Tomiyama, K., Nakamura, T., Hayashino, Y
  • Journal Title: Ann Thorac Surg Volume: 91 Pages: 1747-1753
  • DOI: DOI:10.1016/j.athoracsur.2011.02.071
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 肺における再生医療 (2011)
  • Author(s): 中村達雄
  • Journal Title: Clinical Engineering Volume: 22 Pages: 32-36
• [Journal Article] Tissue-engineered airway and "in situ tissue engineering" (2011)
  • Author(s): Nakamura, T.
  • Journal Title: Gen Thorac Cardiovasc Surg Volume: 59 Pages: 91-97
  • DOI: 10.1007/s11748-010-0677-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prevention of buccal mucosa scarring with transforming growth factor β3 (2011)
  • Author(s): Ohno, S.
  • Journal Title: Laryngoscope Volume: 121 Pages: 1404-1409
  • DOI: 10.1002/lary.21759
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Total cricoidectomy and laryngotracheal reconstruction for subglottic stenosis with glottic involvement (2011)
  • Author(s): Yamamoto, K.
  • Journal Title: Interact Cardiovasc Thorac Surg Volume: 13 Pages: 351-353
  • DOI: 10.1510/icvts.2011.274357
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Investigation of optimized conditions for RNA-based cellular reprogramming (2011)
  • Author(s): Shimada, H.
  • Organizer: ISSCR
  • Place of Presentation: Toronto (Canada)
  • Year and Date: 20110615-20110618
• [Remarks]
  • URL: http://www.frontier.kyoto-u.ac.jp/ca04/index.html