イヌiPS細胞を用いた新しい気道再建法の開発

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22659250
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中村 達雄 京都大学, 再生医科学研究所, 准教授 (70227908)
• キーワード: 気管 / 気道 / 再生 / iPS細胞 / 組織工学 / 胸部外科 / 呼吸器 / 肺癌

研究概要

本研究の目的は、世界に先駆けて樹立したイヌips細胞を自己組織再生型人工気管に応用し、気道を再建する術式を開発することである。
既に自己組織再生型人工気管は頚部領域の気管再建に臨床応用されている。そこで本研究では臨床応用を視野に、呼吸器外科領域の縦隔内で使用出来るように、早期の組織化と内面の上皮がips細胞で可能かどうか評価する。イヌips細胞を用いた組織工学による再生研究は、これまでに例がなく極めて挑戦的な研究を行った。
気道の自己組織を再生させて再建気管とするために従来はマーレックスメッシュを芯にステントを複合化したものを使っていた。これは臨床でも長期にわたって確実な力学強度が維持できるという利点がある反面、異物であるメッシュが残るというマイナスの面があった。そこでips細胞を用いる足場としてコラーゲンに生体内吸収性の高分子材料メッシュを複合化して素材を作製してそれを用いたビーグル犬における気道再建実験を行なった。これにより吸収性メッシュは半年できれいに吸収されるがステントが内腔に脱落することが判明した。ステント材と吸収性のメッシュの接着法を改善するか、又は非吸収性素材成分をメッシュに加えることにより、再生した気管壁とステント材が解離しないようにするなどの工夫が必要であるという問題点が明らかになった。なおコラーゲン成分に関しては本研究でも組織再生の足場として気道で十分に機能することが確認された点が成果として意義あるものと考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Accelerated generation of human induced pluripotent stem cells with retroviral transduction and chemical inhibitors under physiological hypoxia (2012)
  • 著者名/発表者名: Shimada, H., Hashimoto, Y., Nakada, A., Shigeno, K., Nakamura, T
  • 雑誌名: BBRC 巻: 417 ページ: 659-664
  • DOI: DOI:10.1016/j.bbrc.2011.11.111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transforming Growth Factor β3 for the prevention of vocal fold scarring (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohno, S.
  • 雑誌名: Laryngoscope 巻: 122 ページ: 583-589
  • DOI: 10.1002/lary.22389
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduction of air leaks in a canine model of pulmonary resection with a new staple-line buttress (2011)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, A., Kuwabara, M., Hirasaki, Y., Tsujimoto, H., Torii, T., Nakamura, T., Hagiwara, A
  • 雑誌名: J Thorac Cardiovasc Surg 巻: 142 ページ: 366-371
  • DOI: DOI:10.1016/j.jtcvs.2011.05.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] The protective efficacy of basic fibroblast growth factor in radiation-induced salivary gland dysfunction in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Kojima, T., Kanemaru, S., Hirano, S., Tateya, I., Suehiro, A., Kitani, Y., Kishimoto, Y., Ohno, S., Nakamura, T., Ito, J
  • 雑誌名: Laryngoscope 巻: 121 ページ: 1870-1875
  • DOI: DOI:10.1002/lary.21873
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regeneration of radiation damaged salivary glands with adipose-derived stromal cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Kojima, T., Kanemaru, S., Hirano, S., Tateya, I., Ohno, S., Nakamura, T., Ito, J
  • 雑誌名: Laryngoscope 巻: 121 ページ: 1864-1869
  • DOI: DOI:10.1002/lary.22080
  • 査読あり
• [雑誌論文] Meta-analysis of therapeutic procedures for acquired subglottic stenosis in adults (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, K., Kojima, F., Tomiyama, K., Nakamura, T., Hayashino, Y
  • 雑誌名: Ann Thorac Surg 巻: 91 ページ: 1747-1753
  • DOI: DOI:10.1016/j.athoracsur.2011.02.071
  • 査読あり
• [雑誌論文] 肺における再生医療 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村達雄
  • 雑誌名: Clinical Engineering 巻: 22 ページ: 32-36
• [雑誌論文] Tissue-engineered airway and "in situ tissue engineering" (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T.
  • 雑誌名: Gen Thorac Cardiovasc Surg 巻: 59 ページ: 91-97
  • DOI: 10.1007/s11748-010-0677-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prevention of buccal mucosa scarring with transforming growth factor β3 (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohno, S.
  • 雑誌名: Laryngoscope 巻: 121 ページ: 1404-1409
  • DOI: 10.1002/lary.21759
  • 査読あり
• [雑誌論文] Total cricoidectomy and laryngotracheal reconstruction for subglottic stenosis with glottic involvement (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, K.
  • 雑誌名: Interact Cardiovasc Thorac Surg 巻: 13 ページ: 351-353
  • DOI: 10.1510/icvts.2011.274357
  • 査読あり
• [学会発表] Investigation of optimized conditions for RNA-based cellular reprogramming (2011)
  • 著者名/発表者名: Shimada, H.
  • 学会等名: ISSCR
  • 発表場所: Toronto (Canada)
  • 年月日: 20110615-20110618
• [備考]
  • URL: http://www.frontier.kyoto-u.ac.jp/ca04/index.html