| 研究課題/領域番号 |
17K10965
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
名井 陽 大阪大学, 医学部附属病院, 教授 (10263261)
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| 研究分担者 |
岡本 美奈 大阪大学, 医学部附属病院, 助教 (50457008)
吉川 秀樹 大阪大学, 医学系研究科, 理事・副学長 (60191558) [辞退]
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | ウロコ由来Ⅰ型コラーゲン / 軟骨再生 / 高強度コラーゲン膜/コラーゲン多孔体複合デバイス |
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| 研究実績の概要 |
ウロコ由来Ⅰ型コラーゲンは、生体組織と同じ線維構造を再現できるという独自の特徴を持ち、従来のコラーゲン人工組織と比べ非常に強度に優れているという特徴がある。また、高い細胞分化促進効果、高い加工性も持ち合わせている。そのため、本研究では、従来の素材にはないバリア機能兼縫合可能強度を併せ持つ線維膜と細胞担持構造と生体親和性を持つ多孔質の複合材料を作成し、軟骨補填材料の開発または軟骨再生技術の確立を目指して研究を行った。in-vitro実験ではウロコ由来Ⅰ型コラーゲンスポンジ（以下、ウロコスポンジ）に対する軟骨細胞の細胞親和性、接着能、軟骨組織形成能、ヒト滑膜由来間葉系幹細胞（以下、hMSC）の細胞接着能を確認し、良好な細胞接着性と軟骨組織の特徴であるサフラニンＯに濃染する細胞外マトリックスの形成、成熟した硝子軟骨の特徴であるラクナ構造の形成を認め、軟骨再生に応用可能な素材であると考えられた。また、hMSCのウロコスポンジへの細胞接着性も確認した。In-vivo実験系では、ウサギの膝関節にφ3mm、深さ1mmの円柱状の骨軟骨欠損を作成し、①コントロール群、細胞播種を行わず欠損と同じ形状、サイズのウロコスポンジを移植した②スポンジ移植群、③高強度コラーゲン膜とウロコスポンジの複合デバイスを移植したハイブリッド群の３群で移植後1か月、2か月で組織評価を行った。1か月評価で軟骨層、軟骨下骨層のどちらにおいても移植組織と母床の良好な癒合を認め、２ヶ月ではスポンジ移植群で骨層の骨梁再生がみられ、軟骨層もサフラニンＯで染色される再生組織を認めた。滑膜炎や移植部へのマクロファージの集簇等の有害事象は認めなかった。
以上よりウロコ由来Ⅰ型コラーゲンスポンジは、Cell free 軟骨欠損修復補填材料としても高安全性、高強度軟骨再生製品として軟骨欠損補填・再生デバイスとなる可能性が示唆された。
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