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高静水圧処理を応用した皮膚、骨、神経の再生~自家腫瘍組織の再生医療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21H03099
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56070:形成外科学関連
研究機関京都大学

研究代表者

森本 尚樹  京都大学, 医学研究科, 教授 (40378641)

研究分担者 山中 浩気  京都大学, 医学研究科, 助教 (70760833)
片山 泰博  京都大学, 医学研究科, 特定病院助教 (80842434)
仲野 孝史  京都大学, 医学研究科, 特定病院助教 (50892634)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード高静水圧処理 / 殺細胞処理 / 再生医療 / 骨腫瘍 / 高圧処理 / 不活化 / 悪性腫瘍 / 再移植 / 殺細胞 / 骨移植 / 再利用 / 自家組織 / 自家腫瘍組織
研究開始時の研究の概要

外傷や腫瘍切除後の組織欠損の再建材料として、人工骨、人工神経、人工真皮などの人工材料が製品化されたが、自家組織移植以上の成績は得られていない。申請者らは高静水圧処理(以下高圧処理)を皮膚再生に応用し、200MPaで10分間処理すれば、真皮マトリックス構造を損傷せず、皮膚に含まれる全細胞を死滅処理できることを発見し、皮膚再生分野で臨床応用を行ってきた。本研究では、高圧処理皮膚の生着率向上を検討すると共に、高圧処理を骨及び神経へ適用拡大し、高圧処理による腫瘍組織の再利用・再移植は腫瘍再建外科手術の有望な新規治療方法とするための基礎検討を実施する。

研究成果の概要

骨分化能を有するMC3T3-E1細胞を用い、BMP-2(骨形成タンパク質)を高圧処理(200MPa,500MPa)凍結処理、パスツール処理処理及び未処理群での骨分化を検討した。この結果、高圧処理群と凍結処理群ではBMPの骨分化能が低下しないことが確認できた。また、Wisterラット頭蓋骨を直径8mmで切除し、それぞれの骨を高静水圧処理、パスツール処理、凍結処置及び未処理骨の4群で処理した骨の再移植実験を行った。移植16週後まで経過観察を行いどの群でもCTによる骨形成、一部では骨癒合が確認できた。神経移植では、高圧処理神経の回復が人工神経よりも優れているという結果が得られてる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

申請者らが開発、臨床展開してきた新規治療法「高静水圧処理を利用した自家腫瘍細胞の再利用治療」は、自家腫瘍組織中の腫瘍細胞を殺細胞処理し、腫瘍組織を再移植し、自家組織として再生させる新規再生治療である。本法は、マトリックス構造を損傷すること無く、深部に存在する腫瘍細胞をすべて死滅処理できる優れた方法である。これまで皮膚腫瘍に対して臨床応用してきたが、今回の検討により、症例数の多い骨腫瘍、あるいは神経腫瘍に対する適用拡大の可能性が示唆された。今後は更に研究を進め、非臨床POCを取得し臨床試験に向けた準備を進めたいと考えている。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Development of a novel regenerative therapy for malignant bone tumors using an autograft containing tumor inactivated by high hydrostatic pressurization (HHP)2023

    • 著者名/発表者名
      Li Y, Katayama Y, Nie I, Nakano T, Sawaragi E, Sakamoto M, Yamanaka H, Tsuge I, Demura S, Yamada Y, Tsuchiya H, Morimoto N
    • 雑誌名

      Regen Ther

      巻: 2 ページ: 224-231

    • DOI

      10.1016/j.reth.2023.02.002

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Novel Treatment for Giant Congenital Melanocytic Nevi Combining Inactivated Autologous Nevus Tissue by High Hydrostatic Pressure and a Cultured Epidermal Autograft: First-in-Human, Open, Prospective Clinical Trial2021

    • 著者名/発表者名
      Morimoto N, Mitsui T, Sakamoto M, Mahara A, Yoshimura K, Arata J, Jinno C, Kakudo N, Kusumoto K, Yamaoka T.
    • 雑誌名

      Plast Reconstr Surg.

      巻: 148 号: 1 ページ: 71e-76e

    • DOI

      10.1097/prs.0000000000008084

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 腫瘍切除で摘出された自家神経を再利用する治療法の開発 ―自家高圧処理神経移植の有用性2024

    • 著者名/発表者名
      小川興、馬原淳、山岡哲二、森本尚樹
    • 学会等名
      第23回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 皮膚全層再建の取り組み2022

    • 著者名/発表者名
      森本尚樹
    • 学会等名
      第21回日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高圧殺細胞装置の開発2022

    • 著者名/発表者名
      森本尚樹
    • 学会等名
      第31回日本形成外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 4.Cultured epithelial autografts for the treatment of giant congenital melanocytic nevus2021

    • 著者名/発表者名
      Naoki Morimoto
    • 学会等名
      The 6th Asian Congress of Dermatologic Surgery
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高圧処理母斑組織を用いた皮膚再生2021

    • 著者名/発表者名
      森本尚樹
    • 学会等名
      第36回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 密閉容器2023

    • 発明者名
      森本尚樹、国立循環器病研究センター、阪神化成工業株式会社.
    • 権利者名
      森本尚樹、国立循環器病研究センター、阪神化成工業株式会社.
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-030575
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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