Development of corneal stromal reconstruction using biocompatible crosslinking agent and femtosecond laser

2017 Fiscal Year Annual Research 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 / フェムト秒レーザー / 生体適合性架橋剤 / 角膜再生医療

Outline of Annual Research Achievements

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Ⅰ型アテロコラーゲンを混合し、透明化した混和物を作製した。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連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した。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た。注入前および注入後1、2、3、4週間の時点で前眼部写真ならびに前眼部光干渉計によってin vivoで評価した。結果、角膜の実質中層に移植した実質層が確認された。やや混濁を認めるもののある程度の透明性を有していた。移植部位への血管侵入や細胞浸潤は認めなかった。結膜に充血は認めなかった。接触型パキメーターを用いた角膜厚測定では移植眼はコントロール眼と比べて有意に厚かった。HE染色においても角膜実質中層に人工実質層が確認された。移植部位への血管侵入や細胞浸潤は認めなかった。免疫染色として移植部位におけるCD3, CD4, CD8, CD11b, CD20, F4/80, macrophage, α-SMAの発現を確認したところ、移植群においていずれのタンパクの発現を認めなかった。つまりポリエチレングリコールとアテロコラーゲンの混和物を注入後1か月において、炎症細胞の浸潤は認めず、瘢痕形成も生じなかった。以上より生体適合性ポリエチレングリコールとモデルペプチドからなる新たな生体適合性架橋剤とブタ由来Ⅰ型アテロコラーゲンの混和物とフェムト秒レーザーを融合させて角膜実質再生治療は、菲薄化角膜に対する有効な治療法になる可能性が示唆された。