マイクロニードルアレイシートを用いた軟骨再生医療の開発

• 研究課題/領域番号: 20K09434
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分56020:整形外科学関連
• 研究機関: 香川大学 (2022); 広島大学 (2020-2021)
• 研究代表者: 石川 正和 香川大学, 医学部, 教授 (60372158)
• 研究分担者: 味八木 茂 広島大学, 病院(医), 講師 (10392490) ; 中佐 智幸 広島大学, 病院(医), 講師 (60467769) ; 亀井 豪器 広島大学, 病院(医), 講師 (60633039)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 軟骨再生医療 / マイクロニードルアレイシート / 医療機器開発 / 軟骨再生 / 医療機器 / 関節軟骨 / ドラックデリバリー

研究開始時の研究の概要

マイクロニードルアレイシートを用いた軟骨移植およびドラッグデリバリーによる軟骨再生治療の開発を目指す。日本において唯一保険収載されている軟骨再生医療の自家培養軟骨移植術では、培養軟骨をコラーゲン膜で被覆するために、局所展開と縫合が必要になり、侵襲と手技の煩雑さが課題である。
本研究では、低侵襲かつ簡便な移植軟骨の被覆のために、無痛針技術のマイクロニードルを配列した被覆シート（マイクロニードルアレイシート）を軟骨に貼付、固定する技術を開発する。また、無血管組織である軟骨組織局所へのマイクロニードルアレイシート貼付によるドラッグデリバリーシステムを開発する。

研究成果の概要

本研究では、吸収性素材を基材としたマイクロニードルアレイシートを用いた軟骨修復・再生療法の開発およびドラッグデリバリーによる軟骨再生治療の開発を目指した。
マイクロニードルアレイシートの調整が困難であったが、ヒト半月板組織を用いることで、軟骨組織を固定するマイクロニードルアレイシートの可能性が示された。また、関節軟骨欠損部を自己組織と充填・固定する新規医療機器の探索を行い、軟骨修復のための一段階手術開発につながる研究が実施できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

軟骨組織の被覆材の開発は日本においては遅れており、臨床で使用できる医療機器の選択肢は非常に限られている。本研究課題による挑戦は患者の侵襲を少なくするとともに、医師の負担を軽減するだけではなく、手術回数を減らすことで医療経済的にも重要なアプローチと考えている。また、医工連携の難しさも露呈しているが、新規遺伝子組み換えタンパクの応用にもつながったことから一段階手術による軟骨修復手術の可能性が広がったと言う意味でも社会的意義があると考えている。