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心停止肝に対する、酸素化灌流とMuse細胞移植を融合した臓器修復再生法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K08636
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55010:外科学一般および小児外科学関連
研究機関東北大学

研究代表者

宮城 重人  東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (00420042)

研究分担者 後藤 昌史  東北大学, 医学系研究科, 教授 (50400453)
戸子台 和哲  東北大学, 大学病院, 准教授 (50581641)
柏舘 俊明  東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 助教 (60746345)
柿崎 裕太  東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (80838037)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2024年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードMuse細胞 / 過小グラフト / 類洞微小循環 / 心停止ドナーグラフト / 酸素化灌流
研究開始時の研究の概要

Maidaらの酸素化灌流法で心停止肝の類洞環境を改善し、これを細胞移 植 基 盤 と し て 再 生 能 力 の 高 い 幹 細 胞Muse細胞を融合できればブレイクスルーが起こると考えた。Muse細胞は本学出澤らが発見した元来生体に数%存在する多能性幹細胞で、遺伝子導入不要で癌化のない安全なエリート幹細胞(SSEA3陽性細胞)である。これを、Kakizakiらの灌流後評価法によって手術に耐えうる心停止肝を選別したうえで細胞移植することにより、移植臓器を幹細胞移植で早期修復再生するというハイブリッド移植が現実になり破棄されている臓器の有効活用にも繋がるのでは、と考えた。

研究実績の概要

正常肝のラット20%過小グラフト移植モデルを作成し、こちらにヒトMuse 細胞および間葉系幹細胞(MSC)のブースト細胞移植モデルを付加する研究を継続した。ブースト移植細胞数を、MSC40万個、Muse40万個、MSC500万個(MSC500万個中にMuse40万が存在すると想定できる)で比較検討を継続した。
過小グラフト肝移植+ブースト細胞移植のモデルは既に当科で確立されているため、生存率には有意差が出なかったのは報告済である。しかし肝再生速度と肝代謝能力(ICG検査)の検討にてMuse40万個移植群は他群に比し有意にICG消失率が良好であった。臓器透明化技術を用いて肝類洞画像を撮影した。術後3日目のラットに蛍光標識デキストランを注射し、肝臓を摘出後、CUBIC protocolを用い肝臓を透明化し多光子共焦点レーザー顕微鏡にて3次元類洞画像を撮影。ImageJによる連続した平均類洞体積・表面積測定にて、類洞の開存性および連続性がMuse細胞40万投与でMSCに比し有意に改善していることが解ったICG検査が、MSC500万群で改善が不十分なのにMuseだけ改善した理由として、MSC500万群では細胞数が多すぎてかえって類洞閉塞したためということが解った。
さらに、Muse細胞はMSCと比較してHGF、VEGFAを高発現していることも一昨年から昨年にかけて確認し、Muse細胞の類洞保護効果がHGFやVEGFAによるものと想定できた。
昨年報告しているが、心停止ドナー肝グラフトに酸素化灌流を施行する類洞保護モデルもラットとブタで確立した。心停止ドナー無処置再灌流群と酸素化後再灌流群で細胞ブーストを行う比較研究を開始したが、今のところ、類洞再灌流障害の為か、両群ともに細胞生着・類洞修復を示唆するような結果は出ていない。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

心停止ドナー無処置再灌流群と酸素化後再灌流群で細胞ブーストを行う比較研究を開始したが、今のところ、類洞再灌流障害の為か、両群ともに細胞生着・類洞修復を示唆するような結果は出ていないため。細胞が生着しやすい温度、灌流条件、細胞移植条件の検討が必要と思われる

今後の研究の推進方策

今後、灌流液に細胞をブーストするモデルで、細胞が生着しやすい温度、灌流条件、細胞移植条件の検討を行っていく

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A gelatin hydrogel nonwoven fabric improves outcomes of subcutaneous islet transplantation.2023

    • 著者名/発表者名
      Norifumi Kanai, Akiko Inagaki, Yasuhiro Nakamura, Takehiro Imura, Hiroaki Mitsugashira, Ryusuke Saito, Shigehito Miyagi, Kimiko Watanabe, Takashi Kamei, Michiaki Unno
    • 雑誌名

      Scientific reports 13(1)

      巻: 13(1) 号: 1 ページ: 11968-11968

    • DOI

      10.1038/s41598-023-39212-4

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Living-Donor Liver Transplantation for Erythropoietic Protoporphyria: A Case Report and Literature Review2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Ogasawara, Kazuaki Tokodai, Wataru Nakanishi, Atsushi Fujio, Toshiaki Kashiwadate, Yoshihiro Shono, Mineto Ohta, Yuki Ishikawa, Shigehito Miyagi, Fumiyoshi Fujishima
    • 雑誌名

      The Tohoku Journal of Experimental Medicine

      巻: 261 号: 2 ページ: 117-122

    • DOI

      10.1620/tjem.2023.J061

    • ISSN
      0040-8727, 1349-3329
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adult Living Donor Liver Transplantation for the Carryover Patients After Kasai Operation Who Have a History of Multiple Laparotomies.2022

    • 著者名/発表者名
      Miyagi S, Sasaki K, Tokodai K, Fujio A, Kashiwadate T, Miyazawa K, Matsumura M, Kamei T, Unno M.
    • 雑誌名

      Transplant Proc. 2022 Mar;54(2):430-434.

      巻: 52(2) 号: 2 ページ: 430-434

    • DOI

      10.1016/j.transproceed.2021.09.073

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Adult Living Donor Liver Transplantation for the Carryover Patients After Kasai Operation Who Have a History of Multiple Laparotomies.2022

    • 著者名/発表者名
      Shigehito Miyagi, Kengo Sasaki, Kazuaki Tokodai, Atsushi Fujio, Toshiaki Kashiwadate, Koji Miyazawa, Muneyuki Matsumura, Takashi Kamei, Michiaki Unno.
    • 雑誌名

      Transplant Proc. 2022 Mar;54(2):430-434.

      巻: 54(2) ページ: 430-434

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Oxygenated Hypothermic Machine Perfusion of Kidney Transplantation from Donors After Cardiac Death Due to Long-Term Low Blood Pressure and Hypoxia: The First Case Report of a Clinical Trial Using a New Japanese Perfusion System.2022

    • 著者名/発表者名
      Shigehito Miyagi 1, Toshiaki Kashiwadate 2, Hiroyasu Nishimaki 2, Kazuaki Tokodai 2, Atsushi Fujio 2, Koji Miyazawa 2, Kengo Sasaki 2, Muneyuku Matsumura 2, Michiaki Unno 2, Takashi Kamei 2, Naoto Matsuno.
    • 雑誌名

      Transplant Proc. 2022 Mar;54(2):225-229.

      巻: 54(2) ページ: 225-229

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Optimal Conditions for Oxygenated Subnormothermic Machine Perfusion for Liver Grafts Using a Novel Perfusion Device.2022

    • 著者名/発表者名
      Nishimaki H, Miyagi S, Kashiwadate T, Tokodai K, Fujio A, Miyazawa K, Sasaki K, Kamei T, Unno M.
    • 雑誌名

      Transplant Proc. 2022 Mar;54(2):217-224.

      巻: 54(2) 号: 2 ページ: 217-224

    • DOI

      10.1016/j.transproceed.2021.12.025

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Protection of liver sinusoids by intravenous administration of human Muse cells in a rat extra‐small partial liver transplantation model2021

    • 著者名/発表者名
      Shono Yoshihiro、Kushida Yoshihiro、Wakao Shohei、Kuroda Yasumasa、Unno Michiaki、Kamei Takashi、Miyagi Shigehito、Dezawa Mari
    • 雑誌名

      American Journal of Transplantation

      巻: Online ahead of print 号: 6 ページ: 2025-2039

    • DOI

      10.1111/ajt.16461

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 心停止ドナー肝移植にむけた灌流研究をベースとした東北大学の歩み2022

    • 著者名/発表者名
      宮城重人、柏舘俊明、柿崎裕太、米田海、宮澤恒持、王宏昇、清水健司、笹嶋秀憲、菖野佳浩、西牧宏泰、滝戸成人、戸子台和哲、藤尾淳、佐々木健吾、松村宗幸、 亀井尚、海野倫明
    • 学会等名
      日本臓器保存生物医学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 臓器不足解消にむけて 臓器提供と臓器保存学を考える2022

    • 著者名/発表者名
      宮城重人、米田海、笹嶋秀憲、岡田望、渡辺徹雄 柏舘俊明、藤尾淳、戸子台和哲、亀井尚、海野倫明
    • 学会等名
      日本臓器保存生物医学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 局所進行肝門部領域胆管癌に対する 肝移植の適応と生体移植用治療戦略2022

    • 著者名/発表者名
      宮城重人、藤尾淳、戸子台和哲、柏舘俊明、宮澤恒持、佐々木健吾、 松村宗幸、宮崎勇希、山名浩樹、青木修一、中川圭、森川孝則 亀井尚、海野倫明
    • 学会等名
      日本肝臓学会 東部会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 胆管癌生体肝移植における動門脈合併切除間置グラフト再建の応用2022

    • 著者名/発表者名
      宮城重人、戸子台和哲、藤尾淳、柏舘俊明、宮澤恒持、 佐々木健吾、松村宗幸、宮崎勇希、 亀井尚、海野倫明
    • 学会等名
      日本移植学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 局所進行肝門部領域胆管癌に対する 肝移植適応の検討2022

    • 著者名/発表者名
      宮城重人、戸子台和哲、藤尾淳、柏舘俊明、宮澤恒持、 佐々木健吾、松村宗幸、宮崎勇希、山名浩樹、青木修一、中川圭、 亀井尚、海野倫明
    • 学会等名
      日本肝移植学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Optimal Conditions for Oxygenated Subnormothermic machine Perfusion for Liver Grafts Using a Novel Perfusion Device2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Nishimaki, Shigehito Miyagi, Toshiaki Kashiwadate, Kazuaki Togodai, Wataru Nakanishi, Atsushi Fujio, Koji Miyazawa, Mineto Ohta, Yoshikatsu Saito, Takashi Kamei, Michiaki Unno
    • 学会等名
      Congress of Asian Society of Transplantation(CAST)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The first report of a Japanese clinical trial for oxygenated hypothermic machine perfusion on for kidney transplantation from donors after cardiac death.2021

    • 著者名/発表者名
      Shigehito Miyagi1, Toshiaki Kashiwadate1, Hiroyasu Nishimaki1, Kazuaki Tokodai1, Wataru Nakanishi1, Ryuichi Nishimura1, Atsushi Fujio1, Kengo Sasaki1, Michiaki Unno1, Takashi Kamei1, and Naoto Matsuno2
    • 学会等名
      Congress of Asian Society of Transplantation(CAST)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Living Donor Liver transplantation for the carryover patients who have the history of multiple laparotomies including Kasai’s operation2021

    • 著者名/発表者名
      Shigehito Miyagi, Kazuaki Tokodai, Wataru Nakanishi, Ryuichi Nishimura, Atsushi Fujio, Toshiaki Kashiwadate, Kengo Sasaki, Takashi Kamei and Michiaki Unno
    • 学会等名
      Congress of Asian Society of Transplantation(CAST)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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