生体適合性架橋剤とフェムト秒レーザーを用いた角膜実質再生治療法の開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26861447
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 相馬 剛至 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (70582401)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 角膜実質 / 生体適合性架橋剤 / アテロコラーゲン / フェムト秒レーザー

Outline of Annual Research Achievements

昨年度に引き続き今年度は以下の動物実験を予定した；前年度までに最適化した条件（濃度、pH）で生体適合性ポリエチレングリコールの末端にコラーゲンモデルペプチドを結合した生体適合性架橋剤とブタ由来1型アテロコラーゲンを混合し、透明化した混和物を作製する。同様に最適な条件で眼科臨床で用いられているフェムト秒レーザーを用いて直径8mmの水平切開を家兎角膜実質に作製する。作製した架橋剤とコラーゲンから構成される混和物を家兎角膜実質内にシリンジを用いて注入し、注入前および注入後1週間、1ヶ月、3か月、6ヶ月の時点でin vivoで前眼部写真撮影による角膜透明性および結膜充血の評価、前眼部光干渉断層計による注入部位の角膜厚の評価、眼圧測定を行う。また、注入後1ヶ月、3か月、6ヶ月で安楽死させ眼球を摘出し、HE染色および電子顕微鏡観察、免疫染色(PEG、CD4、CD11b、CD3、CD20、F4/80、CD8、tubulin、α-SMA）にて人工実質層の形態、PEGの残存、白血球、マクロファージ、リンパ球など免疫細胞の浸潤、線維芽細胞の出現、角膜神経線維の有無、角膜実質細胞の有無を検討する。しかし、厳格な温度管理を有するフェムト秒レーザーが故障し、その修理およびメンテナンスに時間を要した。幸い、年度内にフェムト秒レーザーの修理は完了したが、その間、研究を中断し、予定していた動物実験の遂行が困難であった。次年度に研究延長を行い、遂行する予定としている（研究延長について認可済み）。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

今年度は、昨年度に引き続き、生体適合性ポリエチレングリコールの末端にコラーゲンモデルペプチドを結合した生体適合性架橋剤とブタ由来1型アテロコラーゲンを、混和後に透明化する条件（濃度、pH）で混合した混和物を作製し、家兎角膜実質内に注入する実験を予定していた。しかし、厳格な温度管理を有するフェムト秒レーザーが故障し、その修理およびメンテナンスに時間を要したため、研究の遂行を中断せざるを得なかった。年度内にフェムト秒レーザーの修理は完了したため、次年度に研究延長を行い、遂行する予定としている（研究延長について認可済み）。

Strategy for Future Research Activity

昨年度に引き続き、生体適合性ポリエチレングリコールの末端にコラーゲンモデルペプチドを結合した生体適合性架橋剤とブタ由来1型アテロコラーゲンを、混和後に透明化する条件で混合した混和物を作製し、家兎角膜実質内に注入する実験を予定している。必要な動物実験を完遂し、動物実験による本治療法の安全性、有効性が確立された後、臨床応用にむけた準備を行う。フェムト秒レーザーはすでに眼科臨床で使用されていること、ポリエチレングリコールとモデルペブチドから構成される架橋剤は生体適合性を有していることから、臨床応用への円滑な進行は期待できる。将来的には円錐角膜などの菲薄化角膜を対象とした新規治療法としての臨床研究の施行を目指している。

Causes of Carryover

フェムト秒レーザーの故障に伴い予定していた動物実験を行うことが出来なかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

昨年度に引き続き、生体適合性ポリエチレングリコールの末端にコラーゲンモデルペプチドを結合した生体適合性架橋剤とブタ由来1型アテロコラーゲンを、混和後に透明化する条件で混合した混和物を作製し、家兎角膜実質内に注入する実験を予定している。成果につき、眼科の学会にて発表を行う。