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冷凍保存同種培養真皮上に自家角質化細胞を培養したバイオ人工皮膚の開発と臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 12558111
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関北里大学

研究代表者

黒柳 能光  北里大学, 医療衛生学部, 教授 (80170140)

研究分担者 山田 直人  北里大学, 医学部, 講師 (90220392)
研究期間 (年度) 2000 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
10,200千円 (直接経費: 10,200千円)
2003年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2002年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2001年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2000年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワード角化細胞 / 線維芽細胞 / ヒアルロン酸 / コラーゲン / 培養真皮 / 培養皮膚 / 繊維芽細胞 / バイオ人工皮膚 / 同種培養真皮 / 血管内皮成長因子 / フィブロネクチン / 培養表皮
研究概要

ヒアルロン酸とアテロコラーゲンの2層性スポンジにヒト皮膚真皮由来の線維芽細胞を組み込んだ「同種培養真皮」を開発した。同種培養真皮に組み込まれた線維芽細胞は、血管新生を促進するために必要な血管内皮成長因子(VEGF)、塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF)、肝細胞成長因子(FGF)を産生した。また、表皮形成を促進するために必要な角化細胞成長因子(KGF)を産生した。さらに、創傷治癒促進に有効なインターロイキン-6、インターロイキン-8、TGF-βを産生した。凍結保存した同種培養真皮は、解凍後も各種サイトカインを産生する能力を維持できた。全国22の大学病院において臨床研究を展開した。凍結保存した同種培養真皮を解凍後、熱傷や難治性皮膚潰瘍に適用したところ、血管新生に富んだ肉芽組織を形成し、創周囲からの表皮形成を顕著に促進することを確認した。熱傷の壊死組織を切除した創面に6倍に拡大したメッシュ状の自家分層皮膚を移植し、その上に同種培養真皮を適用したところメッシュ間の表皮化が著しく促進された。また、同種培養真皮の適用により形成された移植床に極薄い自家分層皮膚を移植したところ、皮膚の生着は極めて良好であった。このような臨床結果から、同種培養真皮は肉芽組織形成ならびに表皮形成を顕著に促進する効果をもつことが実証された。広範囲重症熱傷の治療に際しては、凍結保存した同種培養真皮を解凍し、この上に自家角化細胞を播種して使用する方法も選択肢の1つとなる。すなわち、患者自身の皮膚少片から採取した角化細胞を初代培養し、これを解凍した同種培養真皮上で培養して患者に移植する。真皮層に対応する部分は同種の線維芽細胞が存在し、表皮層に対応する部分は自己の角化細胞が存在するので、このようなタイプの培養皮膚を「複合培養皮膚」として分類する。ヒト線維芽細胞を組み込んだ同種培養真皮を冷凍保存し、これを解凍して、その上にヒト角化細胞を播種して「複合培養皮膚」を作成して組織学的な研究を行った。同種培養真皮に直接、角化細胞を播種すると角化細胞は均一に重層化しなかった。そこで、同種培養真皮の表面に薄くコラーゲンのゲルをコーティングして、その上に角化細胞を播種することにより角化細胞は均一に重層化することを確認した。この複合培養皮膚をヌードマウスの皮膚全層欠損創に移植して皮膚の再建を組織学的に確認した。

報告書

(5件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (39件)

  • [文献書誌] K.Kubo, Y.Kuroyanagi: "Development of a cultured dermal substitute composed of a spongy matrix of hyaluronic acid and atelo-collagen combined with fibroblasts : fundamental evaluation"J.Biomater.Sci.Polymer Edn. 14. 625-641 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kubo, Y.Kuroyanagi: "Spongy matrix of hyaluronic acid and collagen as a cultured dermal substitute : evaluation in an animal test."J.Artif.Organs. 6. 64-70 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kubo, Y.Kuroyanagi: "Characterization of a cultured dermal substitute composed of a spongy matrix of hyaluronic acid and collagen with fibroblasts"J.Artif.Organs. 6. 138-144 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kubo, Y.Kuroyanagi: "Effects of vascular endothelial growth factor released from cultured dermal substitute on proliferation of vascular endothelial cells in vitro"J.Artif.Organs. 6. 267-272 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kuroyanagi, K.Kubo et al.: "Establishment of banking system for allogeneic cultured dermal substitute"Artificial Organs. 28. 13-21 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kubo, Y.Kuroyanagi: "Development of a cultured dermal substitute composed of a spongy matrix of hyaluronic acid and atelo-collagen combined with fibroblasts : cryo."Artificial Orgnas. 28. 182-188 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 黒柳能光(分担): "日本再生医療学会誌:再生医療"メディカルレビュー社. 146 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kentaro Kubo, Yoshimitsu Kuroyanagi: "Development of a cultured dermal substitute comosed of a spongy mats of hyaluronic acid and atelo-collagen combined with fibroblasts ; fundamental evaluation."J.Biomater.Sci.Polymer Edn.. 14. 625-641 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kentaro Kubo, Yoshimitsu Kuroyanagi: "Spongy matrix of hyaluronic acid and collagen as a cultured dermal substitute : evaluation in an animal test."J.Artif.Organs. 6. 64-70 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kentaro Kubo, Yoshimitsu Kuroyanagi: "Characterization of a cultured dermal substitute composed of a spongy matrix of hyaluronic acid and collagen with fibroblasts."J.Artif.Orgas. 6. 138-144 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kentaro Kubo, Yoshimitsu Kuroyanagi: "Effects of vascular endothelial growth factor released from cultured dermal substitute on proliferation of vascular endothelial cells in vitro."J.Artif.Organs. 6. 267-272 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshimitsu Kuroyanagi, Kentaro Kubo, et al.: "Establishment of banking system for allogeneic cultured dermal substitute."Artificial Organs. 28. 13-21 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kentaro Kubo, Yoshimitsu Kuroyanagi: "Development of a cultured dermal substitute composed of a spongy matrix of hyaluronic acid and atelo-collagen combined with fibroblasts : cryopreservation."Artificial Organs. 28. 182-188 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kubo, Y.Kuroyanagi: "Development of a cultured dermal substitute composed of a spongy matrix of hyaluronic acid and atelo-collagen combined with fibroblasts : fundamental evaluation"J.Biomater.Sci.Polymer Edn. 14. 625-641 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kubo, Y.Kuroyanagi: "Spongy matrix of hyaluronic acid and collagen as a cultured dermal substitute : evaluation in an animal test."J.Artif.Organs. 6. 64-70 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kubo, Y.Kuroyanagi: "Characterization of a cultured dermal substitute composed of a spongy matrix of hyaluronic acid and collagen with fibroblasts"J.Artif.Organs. 6. 138-144 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kubo, Y.Kuroyanagi: "Effects of vascular endothelial growth factor released from cultured dermal substitute on proliferation of vascular endothelial cells in vitro"J.Artif.Organs. 6. 267-272 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kuroyanagi: "[Guest Editorial] Studies on regenerative medicine in Japan"Artificial Organs. 28. 11-12 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kuroyanagi, K.Kubo et al.: "Establishment of banking system for allogeneic cultured dermal substitute"Artificial Organs. 28. 13-21 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 黒柳能光(分担): "日本再生医療学会誌:再生医療"メディカルレビュー社. 146 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kubo, Y.Kuroyanagi: "Spongy matrix of hyaluronic acid and collagen for cultured dermal substitute"J. Artif. Organs. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kubo, Y.Kuroyanagi: "Characterization of cultured dermal substitute composed of spongy matrix of hyaluronic acid and collagen combined with fibroblasts"J. Artif. Organs. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 黒柳能光, 久保健太郎, ほか: "同種培養真皮の製造と供給システム"熱傷(日本熱傷学会誌). 29. 28-38 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 播磨奈津子, 黒柳能光, ほか: "同種培養真皮の皮膚潰瘍治療の試み"日本皮膚科学会誌. 113. 253-264 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 岡 博昭, 黒柳能光, ほか: "熱傷および難治性皮膚潰瘍に対する同種培養真皮の臨床使用経験"熱傷(日本熱傷学会誌). 28. 333-342 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kuroyanagi, N.Yamada, et al.: "Tissue-engineered product ; Allogeneic cultured dermal substitute composed of spongy collagen with fibroblasts"Artificial Organs. 25. 180-186 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 黒柳 能光: "特集;再生医療(皮膚を対象とした再生医療)[分担]"日本臨床. 542 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kuroyanagi, N.Naoto, R.Yamashito, E.Uchinuma: "Tissue-Engineered Product: Allogeneic Cultured Dermal Substitute composed of Spongy Collagen with Fibroblasts"Artificial Organs. 25. 180-186 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 黒柳能光: "再生組織工学による皮膚の再建:培養皮膚代替物の開発現状"生体材料. 19. 166-176 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 黒柳能光: "再生組織工学を応用したバイオ人工皮膚の開発"分子心血管病. 2. 79-85 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 黒柳能光: "皮膚の再建を可能にするTissuc Engineering"遺伝子医学. 4. 594-598 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 黒柳能光: "組織工学を応用した最初の製品"最新医学. 56. 2707-2712 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshimitsu Kuroyanagi: "Tissue-engineered product : Allogeneic cultured dermal substitute composed of spongy collagen with fibroblasts"Artificial Organs. 25(in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 黒柳能光: "再生組織工学を応用したバイオ人工皮膚の開発"分子心血管病. 2. 79-85 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 黒柳能光: "創傷治癒と再生医療"バイオサイエンスとインダストリー. 58. 704-707 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 黒柳能光: "培養皮膚開発の現状と展望"形成外科. 43. 571-580 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 黒柳能光: "人工皮膚の開発:創傷被覆材と培養皮膚"人工臓器. 28. 24-35 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshimitsu Kuroyanagi: "Advances in wound dressings and cultured skin substitutes"J.Artif.Organs. 2. 97-116 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 黒柳能光: "21世紀の再生医療:皮膚を標的とする再生医療の役割(分担)"シーエムシー. 138 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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