自己細胞を用いた人工気管による再生医療と難治性気道疾患への応用

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18H02895
• 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55040:呼吸器外科学関連
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 松本 桂太郎 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (80404268)
• 研究分担者: 土谷 智史 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員教授 (30437884) ; 李 桃生 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 教授 (50379997) ; 中山 功一 佐賀大学, 医学部, 教授 (50420609) ; 永安 武 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (80284686) ; 町野 隆介 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (90728081) ; 朝重 耕一 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (70457547) ; 田浦 康明 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (60437887)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 気道再生 / バイオ３Dプリンター / 臓器再生

研究成果の概要

バイオ３Dプリンターを用いて、再生医療に用いる自己細胞および幹細胞のみからなる、人工気管の作製と移植を行った。ヒト細胞による馬蹄形軟骨輪と膜様部に平滑筋細胞構造体を用いた人工気管支の作製とヌードラットへの移植による機能解析と自家移植を目指したラット自己細胞を用いた人工気管の構築と自家移植を行った。①ヒト骨髄幹細胞を軟骨への分化させる条件を決定し、蹄形の軟骨輪の作製、欠損した部位に平滑筋構造体を補填し、実際の気管と同様の形態をした人工気管を作成した。ヌードラットへの移植で数ヶ月の生存を得た。②Fischer344ラットの骨髄細胞から人工気管を作成し、自家移植にて1年以上の長期の生着に成功した。

自由記述の分野

再生医療

研究成果の学術的意義や社会的意義

気道の再建、再生医療は、実臨床では非常に難しく普及していない。人工物を用いた代替気管では感染、劣化などの問題が生じるため、細胞のみから作成した人工気管が必要となる。当研究では、この問題を解決する可能性がある軟骨を主体とし、膜様部を平滑筋構造体で作成した人工気管を作成し、ラットへの移植による長期生存を得た。これにより、将来的に気道悪性腫瘍、外傷、気管軟化症、熱傷などの疾患において、外科治療の適応範囲の拡大、患者のQOLに寄与できる可能性があることを示すことができた。