【研究領域課題番号】19H03720 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

小児気道狭窄 / ES細胞 / 気管軟骨 / 再生医療 / 胚性幹細胞 / 気管狭窄 / 軟骨 / 移植 / 気道狭窄 / 小児 / 先天性気管狭窄症 / 高圧脱細胞気管 / 軟骨再生

【研究成果の概要】

ヒトES細胞ソースとして分化誘導し、軟骨形成を行った。現在、1.5cmX1.5cm, 厚さ0.5cmの軟骨片の作成に成功している。このヒトES由来軟骨を用いてウサギの気管にパッチ移植を行った。非免疫抑制下では３匹とも移植後１～２週間で呼吸不全死した。病理所見では気管内腔を塞ぐように肉芽形成がみられた。また、ヒトES由来軟骨を４匹のヌードラットに顕微鏡下にてパッチ移植し、１か月にてサンプリングした。ヒトES由来軟骨はラット気管としてairタイトが保たれ、機能的に有効であった。さらに吻合部にはレシピエント（ラット）とドナー（ヒト）の軟骨細胞の癒合がみられた。更に１匹ではあるが、家畜ブタにヒトES由来軟骨をパッチ移植したところ、airタイトは保たれていたが、１か月のサンプリング時に気管支鏡では内腔の狭窄が、また病理ではヒトES由来軟骨の拒絶所見が認められた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【配分額】17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)

【研究分野】小児外科学

【研究領域課題番号】18390474 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

再生医療 / 気道再生 / 軟骨再生 / 先天性気管狭窄症 / 組織工学 / 気管軟骨

【研究成果の概要】

声門下腔狭窄症をtarget diseaseとして、組織工学的気管軟骨壁の臨床応用に向けた治療方法を開発することとした。板状の組織工学的気管軟骨壁を軟骨細胞より作成し、気管軟骨壁の欠損モデルに移植することを行った。
らに、ヒト気管軟骨から軟骨細胞の分離培養が可能であり、再生軟骨の細胞ソースとなりうることを確認した。生体内で、吸収性足場素材と軟骨細胞による再生軟骨の硬さ(弾性)の経時的変化について検討した。ニュージーランド白色家兎の軟骨細胞をポリグリコール酸メッシュに播種させ、無胸腺マウスの皮下に移植し、移植後6週で家兎気管軟骨とほぼ同等の硬さ(機能)再生軟骨が得られた。機能的軟骨が再生されるまで、気道を確保することの可能なcompositescaffold(コラーゲンシート、ポリグリコール酸メッシュ、L乳酸とカプロラクトンの重合体)を設計した。この足場に分離培養した耳介軟骨細胞を播種させ、家兎の気管前壁4x8mm大の欠損孔に移植した。この足場には、移植後1ヶ月で上皮化がなされ、6ヶ月に一層の再生軟骨が得られることが確認された。また、移植片にb-FGF(basic fibroblastic growth factor)の徐放製剤を用いることで軟骨再生が促進されることを確認した。
本研究により、1/3周の気道軟骨の再生が気道上で確認された。この技術は、声門下狭窄症などの、短い気管狭窄に対して有効な治療法となり得るものと考えられる。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】18,200千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 3,000千円)