小児患者への適用を可能とする成長性を有した生体組織由来scaffoldの開発

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14380419
• 研究機関: 国立循環器病センター研究所
• 研究代表者: 藤里 俊哉 国立循環器病センター研究所, 再生医療部, 室長 (60270732)
• 研究分担者: 岸田 晶夫 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 部長 (60224929) ; 中谷 武嗣 国立循環器病センター研究所, 臓器移植部, 部長 (60155752)
• キーワード: 再生医療 / 脱細胞化 / スキャフォールド / 組織工学 / 細胞移植

研究概要

我が国では年間約5千の大動脈弁置換術が施行されており、80%が機械弁、20%が異種生体弁である。しかし、機械弁では抗血栓性、異種生体弁では耐久性の問題が解決されていない。近年、自己肺動脈弁を大動脈弁位に、凍結保存同種弁を肺動脈弁位に移植するロス手術が有効な成績を上げている。自己肺動脈弁は抗原性を有さず、患者の成長に伴ってサイズが大きくなる成長性を有しているため、特に小児患者で有効である。しかし、我が国では同種弁の提供数が圧倒的に不足している。我々は同種あるいは異種組織からドナー由来細胞を除去したマトリックスをscaffoldとして利用し、患者の細胞を組み込むことで自己修復性や成長性を有した移植組織の創製を目指している。本年度は、昨年度に開発した超高静水圧印加による脱細胞化処理法の安全性を検討するとともに、ミニブタ同種大動脈移植術によって有効性を評価した。既に報告例のある界面活性剤浸漬処理では、ミニブタ組織内の内在性レトロウイルス(PERV)は除去できないが、超高静水圧印加処理では、組織深部まで完全に細胞が除去されるとともに、PERVも検出されなかった。脱細胞化大動脈を移植後1ヶ月に摘出したところ、移植組織表面には血管内皮細胞層が認められ、組織内にも細胞の浸潤が認められた。Scaffold素材として研究されている生体吸収性材料では心臓弁のような形状を造形するととが容易でなく、生体よりも硬いという欠点がある。また、高圧に耐える必要のある左心系では分解吸収速度の制御も容易ではない。生体由来組織ではこれらの欠点はないが、ドナー由来の抗原性を減弱する必要があり、動物由来の場合は未知の感染性やPERVの除去が必須である。超高静水圧印加処理により、ドナー細胞を完全に破壊し、滅菌でき、さらにPERVも完全に除去した安全なscaffoldを得ることができた。現在、移植実験を継続中である。

研究成果

• [文献書誌] 藤里俊哉, 北村惣一郎: "生物組織スキャフォールドを用いたテーラーメード心臓弁"循環器病研究の進歩. 24(1). 65-71 (2003)
• [文献書誌] 藤里俊哉, 岩澤伸明, 小越拓郎, 菅 裕亮, 西岡 宏, 沼田 智 他: "再生医療を目的とした凍結保存同種弁のレシピエント自己細胞化"Organ Biol. 10(2). 172 (2003)
• [文献書誌] 藤里俊哉, 小越拓郎, 菅 裕亮, 岸田晶夫, 大場謙吉, 山田和彦 他: "回転及び循環培養装置を用いた三次元scaffold表面への細胞播種"生体医工学. 41(Suppl 1). 407 (2003)
• [文献書誌] Fujisato T, Nishioka H, Kamata W, Yamahigashi N, Yoshida K, et al.: "Vascular Wall Cell Injection and Endothelial Cell Seeding to Decellularized Tissue Scaffold"Intl J Artif Organs. 26(9). 824 (2003)
• [文献書誌] 藤里俊哉, 西岡 宏, 沼田 智, 庭屋和夫, 岸田晶夫, 中谷武嗣 他: "生体弁の脱細胞化とin vitroでのレシピエント自己細胞化"移植. 38(Suppl). 142 (2003)
• [文献書誌] 藤里俊哉, 鎌田和加子, 山東奈津子, 吉田謙一, 西岡 宏, 舩本誠一 他: "再生医療用生体scaffoldのin vitro自己細胞化"Jpn J Artif Organs. 32(2). S73 (2003)