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異種-脱細胞化組織骨格の再細胞化による、再生気管、再生肺の移植研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H04944
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 呼吸器外科学
研究機関長崎大学

研究代表者

土谷 智史  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (30437884)

研究分担者 小林 英司  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任教授 (00245044)
李 桃生  長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 教授 (50379997)
永安 武  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (80284686)
樋上 賀一  東京理科大学, 薬学部生命創薬科学科, 教授 (90253640)
秋田 定伯  福岡大学, 医学部, 教授 (90315250)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2015年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワード肺再生 / 気管再生 / 脱細胞化 / 臓器移植 / 異種移植 / 組織骨格 / 移植免疫 / 肺移植 / 気管移植 / 再生医療 / 細胞外マトリックス / 組織工学 / 移植 / 再生 / 再細胞化 / 移植・再生医療 / 肺 / 気管 / マトリックス / ラット / ブタ
研究成果の概要

本研究のでは、主に2つの成果が得られた。①動物由来の脱細胞化肺組織骨格では、ヒトに超急性拒絶反応を引きおこすα-gal抗原は減少し、さらにこの組織骨格をヒト細胞で再細胞化するとほぼ消失したため、ヒトに使用しても免疫反応は少ないことが示唆された。異種脱細胞化組織骨格を持つ再生臓器を移植した場合、従来以下の免疫抑制でコントロール可能なことが示唆された。②脱細胞化組織骨格に血管内皮細胞と脂肪由来幹細胞を同時に播種すると、脂肪由来幹細胞はペリサイトに分化して、移植後の肺胞出血を抑制し、血管の成熟に有効であった。一方でモルモット-ラット間で異種組織骨格の肺移植を行うことは、手技上極めて困難であった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

この研究の最終形態は、同種や異種の脱細胞化組織骨格を土台とした、自己の再生肺の創出である。臨床応用できるようになれば、現在の移植医療で不足する臓器を一気に解消でき、また、理論的には免疫抑制剤も不要になるため、移植再生医療の革新的な治療法になると考えられる。気管においては、この技術によって、自己の細胞を持つ気管や気管支を、より安価でより簡便に作成可能となる。この手法による再生研究は米国で先行しているが、今後の臓器再生の主流になることも予想される。また細胞接着や幹細胞技術の様々な研究分野に関連しており、この研究を進めること自体が、臓器再生について深い知見を得ることに繋がると考える。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [国際共同研究] Yale大学(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Yale大学/生体工学教室(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] 105.Sodium hydroxide based non-detergent decellularizing solution for rat lung.2018

    • 著者名/発表者名
      Sengyoku H, Tsuchiya T, Obata T, Doi R, Hashimoto Y, Ishii M, Sakai H, Matsuo N, Taniguchi D, Suematsu T, Lawn M, Matsumoto K, Miyazaki T, Nagayasu T
    • 雑誌名

      Organogenesis

      巻: 11 号: 2 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1080/15476278.2018.1462432

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adipose-derived mesenchymal stem cells attenuate rejection in a rat lung transplantation model2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe H, Tsuchiya T, Shimoyama K,Shimizu S,Akita S,Yukawa H, Baba Y, Nagayasu T
    • 雑誌名

      Journal of Surgical Research

      巻: 227 ページ: 17-27

    • DOI

      10.1016/j.jss.2018.01.016

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transplantation of bioengineered rat lungs recellularized with endothelial and adipose-derived stromal cells2017

    • 著者名/発表者名
      Doi Ryoichiro, Tsuchiya Tomoshi, Mitsutake Norisato, Nishimura Satoshi, Matsuu-Matsuyama Mutsumi, Nakazawa Yuka, Ogi Tomoo, Akita Sadanori, Yukawa Hiroshi, Baba Yoshinobu, Yamasaki Naoya, Matsumoto Keitaro, Miyazaki Takuro, Kamohara Ryotaro, Hatachi Go, Sengyoku Hideyori et al.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1038/s41598-017-09115-2

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 異種脱細胞化気管移植モデルにおける脂肪由来間葉系細胞の免疫抑制効果の検討2019

    • 著者名/発表者名
      久永 真
    • 学会等名
      第21回日本異種移植研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 自己脂肪由来間葉系幹細胞による免疫抑制効果を目的とした、ラット肺移植モデルにおける細胞治療の試み2019

    • 著者名/発表者名
      土谷 智史
    • 学会等名
      第119回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 細胞置換技術を利用した 肺再生 -細胞外マトリックスに関わる研究-2019

    • 著者名/発表者名
      土谷智史
    • 学会等名
      第36回日本呼吸器外科学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The transition of the extracellular matrix and alpha-gal antigens in the rat lung scaffold reseeded using human vascular and adipogenic stromal cells2018

    • 著者名/発表者名
      橋本 泰匡
    • 学会等名
      第20回日本異種移植研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 3次元構築を保った肺再生の取り組みとヒト肺創出への道2018

    • 著者名/発表者名
      土谷 智史
    • 学会等名
      第17回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Comparing the Effects of Adipose-derived Mesenchymal Stem Cells Derived from Donor and Recipient in Rat Lung Transplantation Mode2018

    • 著者名/発表者名
      下山 孝一郎
    • 学会等名
      第41回日本基礎老化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 異種脱細胞骨格を用いた気管移植における脂肪幹細胞の有用性2018

    • 著者名/発表者名
      久永 真
    • 学会等名
      第54回日本移植学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Potential of Adipose-Derived Stem/Stromal Cells for Lung Transplantation and Lung Tissue Engineering2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoshi Tsuchiya
    • 学会等名
      American Thoracic Society 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Remodeling the vasculature in the decellularized lung scaffold using adipogenic stromal cells2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoshi Tsuchiya
    • 学会等名
      5th TERMIS World Congress 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The transition of extracellular matrix and alpha-gal antigen of rat lung scaffold reseeded by human vascular and adipogenic stromal cells2018

    • 著者名/発表者名
      Yasumasa Hashimoto
    • 学会等名
      5th TERMIS World Congress 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 異種脱細胞骨格を用いた気管移植における脂肪由来間葉系細胞の有用性2018

    • 著者名/発表者名
      久永 真
    • 学会等名
      第40回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Application of decellularized organ scaffolds for respiratory tissue engineering2018

    • 著者名/発表者名
      土谷 智史
    • 学会等名
      第54回日本肺サーファクタント・界面医学会学術研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The transition of the extracellular matrix and alpha-gal antigens in the rat lung scaffold reseeded using human vascular and adipogenic stromal cells2018

    • 著者名/発表者名
      橋本泰匡
    • 学会等名
      第20回異種移植研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 3次元構築を保った肺再生の取り組みとヒト肺創出への道2018

    • 著者名/発表者名
      土谷智史
    • 学会等名
      第17回再生医療学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Potential of Adipose-Derived Stem/Stromal Cells for Lung Transplantation and Lung Tissue Engineering2018

    • 著者名/発表者名
      土谷智史
    • 学会等名
      American Thoracic Society 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Remodeling the vasculature in the decellularized lung scaffold using adipogenic stromal cells2018

    • 著者名/発表者名
      土谷智史
    • 学会等名
      第5回国際組織工学・再生医療学会 世界会議2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脱細胞化、再細胞化肺の免疫原性、細胞外マトリックスに対する効果2017

    • 著者名/発表者名
      橋本泰匡
    • 学会等名
      第19回日本異種移植研究会
    • 発表場所
      メルパルク京都 (京都府京都市)
    • 年月日
      2017-02-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ラット肺における脱細胞化、再細胞化のα-gal抗原、細胞外マトリックスに対する影響2017

    • 著者名/発表者名
      橋本泰匡
    • 学会等名
      第33回日本肺および心肺移植研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
  • [学会発表] 脱細胞組織骨格を利用した肺の再生法とその問題点2017

    • 著者名/発表者名
      土谷智史
    • 学会等名
      第40回呼吸器内視鏡学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 臓器再生第一段階としての肺-脱細胞化組織骨格内の血管網の構築2016

    • 著者名/発表者名
      土谷智史
    • 学会等名
      第43回日本臓器保存生物医学会学術集会
    • 発表場所
      東京薬科大学 (東京都八王子市)
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ラット脱細胞化肺における細胞外マトリックス及び異種抗原の評価2016

    • 著者名/発表者名
      橋本泰匡
    • 学会等名
      第4回MatriCellフォーラム
    • 発表場所
      東京理科大学 (東京都新宿区)
    • 年月日
      2016-09-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Adipose-derived stromal cells faciliate ex vivo angiogenesis and endothelial cell survival with pericyte differentiation in the decellularized rat lungs2016

    • 著者名/発表者名
      土肥良一郎
    • 学会等名
      International Society for Stem Cell Research 2016
    • 発表場所
      サンフランシスコ (USA)
    • 年月日
      2016-06-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 再生医療の開発戦略と最新研究事例集2019

    • 著者名/発表者名
      高簿一弘
    • 総ページ数
      419
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 肺再生、気管再生

    • URL

      http://www.med.nagasaki-u.ac.jp/surgery1/introduction/research.html#saisei

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 脱細胞化用界面活性剤2018

    • 発明者名
      土谷智史ほか
    • 権利者名
      土谷智史ほか
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 疾患モデル2018

    • 発明者名
      土谷智史ほか
    • 権利者名
      土谷智史ほか
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-10-07  

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