Scaffold-free artificial trachea for tracheal deiseases
| Project/Area Number |
18H02895
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55040:Respiratory surgery-related
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
松本 桂太郎 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (80404268)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土谷 智史 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (30437884)
李 桃生 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 教授 (50379997)
中山 功一 佐賀大学, 医学部, 教授 (50420609)
永安 武 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (80284686)
町野 隆介 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (90728081)
朝重 耕一 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (70457547)
田浦 康明 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (60437887)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
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| Keywords | 人工臓器 / 人工気管 / バイオ３Dプリンター / 再生医療 / 難治性気道疾患 / 気道再生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. これまでの研究で作製した上記気管様構造体を、さらに生体に近い構造の人工気管を作製し、強度の向上（ステント不要移植）を達成する。ヒト細胞株を用いて、基礎実験の継続を行った。
①軟骨輪を持つ気管構造体の作製；実際の気管に近い構造体の作製を行う。軟骨輪の作製に文化した軟骨細胞を用いてきたが、軟骨の強度、分布、形態維持など十分な品質を得ることができなかった。そこで、骨髄幹細胞を用いて、軟骨組織を作成した。様々な条件を検討し、これまで報告された方法に加えて、大量生産に向けたコスト効率のよい作成方法を用いて作成した。軟骨は馬蹄形のものを作成することが可能であった。これに、平滑筋組織を加え、膜様部構造として、気管を模した構造体を作製した。
②気道上皮細胞層および神経細胞の付与と評価；生体に近い構造体として、ヒト気道上皮細胞の内層及びヒト神経細胞株を基本構造内へ混入させ、移植後の上皮、神経再生を容易にすることを目的とした。上皮細胞の付与は非常に難しく、移植後のNative気管上皮の延長がもっとも容易であるという結論に達した。
２．自家移植を目指したラット自己細胞を用いた人工気管の構築と自家移植上記のヒト細胞データを元に、近交系であるFischer344ラットより抽出し培養したprimary細胞にて作製した人工気管が、自家移植可能かを明らかにする。
①ラットより採取した自己細胞による人工気管の作製；線維芽細胞、軟骨細胞、平滑筋細胞を抽出し、人工気管作製。これをFischer344ラットに自家移植し、長期の生着を評価した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍による必要な物品の不足や、人的移動の制限から、一部の実験に遅れが出た。また、骨髄幹細胞から軟骨細胞、平滑筋細胞を作成する過程に時間要したことも理由の一つである。
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| Strategy for Future Research Activity |
平滑筋組織の膜様部構造とし、馬蹄形の気管軟骨と合わせ、模擬気管として作製したものをラットへ移植し、生着、生存の確認を行っていく。
また、大動物における実験を行うために、大型の気管を作成する実験も継続していく。
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Report
(3 results)
Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Human lung microvascular endothelial cells as potential alternatives to human umbilical vein endothelial cells in bio-3D-printed trachea-like structures.2020
Author(s)
Taniguchi D, Matsumoto K, Machino R, Takeoka Y, Elgalad A, Taura Y, Oyama S, Tetsuo T, Moriyama M, Takagi K, Kunizaki M, Tsuchiya T, Miyazaki T, Hatachi G, Matsuo N, Nakayama K, Nagayasu T.
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Journal Title
Tissue and Cell
Volume: 63
Pages: 101321-101321
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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