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生体内組織形成術による管状自己組織を足場とした気管再生技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H02869
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分55010:外科学一般および小児外科学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

奥山 宏臣  大阪大学, 医学系研究科, 教授 (30252670)

研究分担者 出口 幸一  大阪大学, 医学系研究科, 特任助教(常勤) (00747082)
中山 泰秀  東京大学, 医学部附属病院, 客員研究員 (50250262)
岩井 良輔  岡山理科大学, フロンティア理工学研究所, 講師 (60611481)
樋渡 勝平  大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (10789259)
高間 勇一  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (50467560)
梅田 聡  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (60715176)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2019年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2018年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード食道再生 / 気管再生 / 組織工学 / ポリ乳酸 / 生体内組織形成術 / コラーゲン組織 / 培養軟骨輪 / コラーゲン / 気管同所性移植 / 軟骨再生 / 気管軟骨 / コラーゲン繊維 / 再生医療 / 気管 / 吸収性ステント / 足場 / 気管移植
研究成果の概要

独自開発の生体内組織形成技術を用いて、動物モデルで組織再生を行った。食道では、ビーグル犬でBiosheetを作成して全層欠損部に移植し、Biosheetを足場に重層扁平上皮や筋組織が再生した。
気管では、ポリ乳酸製ステント内包Biotubeを作成してビーグル犬で気管置換術を実施し、移植片の内腔は保持され、これを足場に血管や気管上皮、軟骨等が再生した。続いてBiotubeと自家軟骨細胞由来の軟骨リングを連結し、Hybrid-Biotubeを作製した。独自開発のHybrid-Biotubeを用いた気管置換術をラットに実施し、気管上皮の再生や軟骨構造の維持を認めた。今後、詳細な組織再生過程を解析する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

先天性の食道狭窄や気管狭窄において、とくに広範な気管狭窄の場合は、致命的でありながら治療法が確立されていない。現行の標準手術では、術後に肉芽等による狭窄を発症し治療経過に難渋する場合が少なくなく、気管や食道を対象とした臓器移植も臨床応用に至っていない。本研究では自己組織を利用した生体組織形成技術にて、移植可能な人工組織を作成でき、移植臓器内で組織再生を促進することが確認された。我々が開発したBiotube、Biosheet、Hybrid-Biotubeは、現行の標準治療や臓器移植医療に替わり、治療困難な先天疾患に対する新規の治療法となり得る可能性が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Recovery of human mesenchymal stem cells grown on novel microcarrier coated with thermoresponsive polymer.2020

    • 著者名/発表者名
      Narumi Y, Iwai R and Takagi M.
    • 雑誌名

      J Artif Organs

      巻: 4 号: 4 ページ: 358-364

    • DOI

      10.1007/s10047-020-01186-9

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of mesh-shaped cell aggregated constructs using cell self-aggregation induction technology.2020

    • 著者名/発表者名
      Teng L, Nakagiri R, Kimata Y, Iwai R
    • 雑誌名

      Bull. Inst. Front. Sci. Tech., Okayama Univ. of Sci.

      巻: 2 ページ: 31-35

    • NAID

      40022681688

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Long-term outcomes of patch tracheoplasty using collagenous tissue membranes (biosheets) produced by in-body tissue architecture in a beagle model.2019

    • 著者名/発表者名
      Umeda S, Nakayama Y, Terazawa T, Iwai R, Hiwatashi S, Nakahata K, Takama Y, Okuyama H.
    • 雑誌名

      Surg Today

      巻: 49 号: 11 ページ: 958-964

    • DOI

      10.1007/s00595-019-01818-5

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tracheal Replacement Using an In-Body Tissue-Engineered Collagenous Tube "BIOTUBE" with a Biodegradable Stent in a Beagle Model: A Preliminary Report on a New Technique.2019

    • 著者名/発表者名
      Hiwatashi S, Nakayama Y, Umeda S, Takama Y, Terazawa T, Okuyama H.
    • 雑誌名

      Eur J Pediatr Surg.

      巻: 29 号: 01 ページ: 90-96

    • DOI

      10.1055/s-0038-1673709

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Patch esophagoplasty using an in-body-tissue-engineered collagenous connective tissue membrane.2018

    • 著者名/発表者名
      Okuyama H, Umeda S, Takama Y, Terasawa T, Nakayama Y.
    • 雑誌名

      Journal of Pediatric Surgery

      巻: 53 号: 2 ページ: 223-226

    • DOI

      10.1016/j.jpedsurg.2017.11.004

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 生体内組織形成術による気管再生の試み2020

    • 著者名/発表者名
      樋渡勝平, 中山泰秀, 岩井良輔, 奥山宏臣
    • 学会等名
      第120回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 荷電高分子で細胞の接着力を制御し凝集化させる~接着細胞の自己凝集化誘導技術の開発と組織工学への応用展開~2020

    • 著者名/発表者名
      岩井良輔
    • 学会等名
      生物工学シンポジウ
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞自己凝集化技術と培養チャンバー設計による ファイバー状組織体の作製と血管内皮毛細管の配向化検討2020

    • 著者名/発表者名
      橋本真悟, 杉山晶彦, 岩井良輔
    • 学会等名
      第57回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 細胞自己凝集化技術を用いた網目状細胞凝集体“CELL MESH”の作製2020

    • 著者名/発表者名
      滕魯鵬, 中桐僚子, 木股敬裕, 岩井良輔
    • 学会等名
      第57回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] In-body-tissue-engineered collagenous connective tissue tube, "Biotube", as a novel esophageal and tracheal scaffold.2019

    • 著者名/発表者名
      Okuyama H, Hiwatashi S, Umeda S, Takama Y, Terazawa T, Nakayama Y
    • 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
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体内組織形成術により作成したBiotubeを足場とした気管・食道の再生医療2019

    • 著者名/発表者名
      奥山宏臣
    • 学会等名
      名古屋大学大学院 基盤医学特論
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 管状自家結合組織(biotube)と生分解性ステントを一体化したhybrid-biotubeによる気管・消化管再生の試み2019

    • 著者名/発表者名
      樋渡勝平、中山泰秀、高間勇一、梅田聡、奥山宏臣
    • 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] Regeneration of esophagus and trachea: long-term experimental results2018

    • 著者名/発表者名
      Okuyama H.
    • 学会等名
      International symposium on congenital anomaly and developmental biology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Tracheal replacement using an In-Body-Engineered Collagenous Tube "Biotube2 with a biodegradable stent in a beagle model: a novel tracheal scaffold.2018

    • 著者名/発表者名
      Hiwatashi S, Nakayama Y, Umeda S, Takama Y, Terazawa T, Okuyama H.
    • 学会等名
      19th European Congress of Pediatric Surgery
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体内組織形成術を用いた気管・食堂形成術ー大動物モデルの長期観察結果よりー2018

    • 著者名/発表者名
      奥山宏臣、梅田聡、樋渡勝平、高間勇一、巽英介、中山泰秀
    • 学会等名
      第118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
  • [図書] 最新新生児外科学:呼吸器・胸部の疾患 3. 気管無形成、喉頭閉鎖症2019

    • 著者名/発表者名
      窪田昭男、奥山宏臣
    • 総ページ数
      310
    • 出版者
      パーソン書房
    • ISBN
      9784907095505
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 管状補強体及び管状人工臓器2019

    • 発明者名
      奥山宏臣、他
    • 権利者名
      奥山宏臣、他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 取得年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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