高静水圧処理を応用した皮膚、骨、神経の再生~自家腫瘍組織の再生医療への応用

利用高静水压治疗实现皮肤、骨骼和神经的再生〜自体肿瘤组织在再生医学中的应用

• 批准号: 21H03099
• 负责人: 森本 尚樹
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03099/
• 关键词: 高静水圧処理; 殺細胞; 骨移植; 不活化; 再利用; 自家組織; 自家腫瘍組織; 殺細胞処理

外傷や腫瘍切除後の組織欠損の再建材料として、人工骨、人工神経、人工真皮などの人工材料が製品化されたが、自家組織移植以上の成績は得られていない。申請者らは高静水圧処理（以下高圧処理）を皮膚再生に応用し、200MPaで10分間処理すれば、真皮マトリックス構造を損傷せず、皮膚に含まれる全細胞を死滅処理できることを発見し、皮膚再生分野で臨床応用を行ってきた。本研究では、高圧処理皮膚の生着率向上を検討すると共に、高圧処理を骨及び神経へ適用拡大し、腫瘍再建外科手術の有望な新規治療方法とするための基礎検討を行うことを目的としている。まず、皮膚再生での高圧処理皮膚の生着率向上のため、先行マウス実験で確認された壊死皮膚（200MPa、10分処理）、アポトーシス皮膚（50MPa、36時間）をクラウンミニブタ皮膚で作成した。壊死、及びアポトーシスが起こっていることをまず確認したが、アポトーシス条件での完全な細胞死が確認できなかった。このため、本検討は実施できなかった。高圧処理の骨への応用検討では、1.正常骨の高圧処理による不活化、2.残存細胞成長因子仮性評価、3.骨悪性腫瘍モデルでの高圧処理の有効性の確認、を実施した。1.について、Wisterラット頭蓋骨及び大腿骨を採取、壊死条件（200MPa、10分処）での不活化は、explant培養及びWST-8アッセイを行い確認できたが、2.の細胞成長因子が予定していたELISA法では検出されず、未実施である。3.骨悪性腫瘍モデルとして、骨肉腫細胞株（LM8)を用いた、不活化試験、骨腫瘍モデル作成を行い、200MPa、10分の高圧処理により腫瘍細胞が壊死すること,ヌードマウスに作成した骨肉腫も消退することが確認できた。

人造材料（例如人造骨，人造神经和人造真皮）已被商业化为创伤或肿瘤切除后组织缺陷的重建材料，但结果并没有超过自体组织移植。申请人发现，高静水压力治疗（以下称为高压处理）可以应用于皮肤再生并在200MPA下进行治疗10分钟，并且可以杀死皮肤中包含的所有细胞而不会损害皮肤基质结构，并且已在临床上应用于皮肤再生领域。这项研究旨在提高高压治疗皮肤的植入率，并扩大高压处理对骨骼和神经的应用，使其成为肿瘤重建手术的新方法。首先，为了提高皮肤再生过程中高压治疗皮肤的植入率，在先前的小鼠实验中证实了坏死皮肤（200MPA，10分钟治疗）和凋亡皮肤（50MPA，36小时）用冠状迷你PIG皮肤制备。首先证实坏死和凋亡，但无法确认凋亡条件下的完全细胞死亡。因此，无法进行这项研究。在研究高压处理对骨骼的应用研究中，1。通过高压处理灭活正常骨，2。评估残留细胞生长因子假成形术和3。确认骨恶性肿瘤模型中高压治疗的有效性。关于1.，收集了大鼠头骨和股骨，并在坏死条件下（200 MPa，10分钟）在Epplant培养和WST-8测定中确认了灭活，但计划的ELISA方法未检测到2个细胞生长因子，并且未进行。 3。我们使用骨肉瘤细胞系（LM8）作为骨恶性肿瘤模型进行了灭活测试和骨肿瘤模型，并确认在200 MPa高压处理后，肿瘤细胞在200 MPA后10分钟将坏死，并且在裸小鼠中产生的骨肉瘤将在裸小鼠中产生。

项目成果

皮膚全層再建の取り組み

全层皮肤重建的努力

• 发表时间: 2022
• 作者: 栗原俊英，姜奴炎，Machelle Pardue,森紀和子，池田真一，鳥居秀成，Shane D'Souza;Richard Lang,坪田一男;森本尚樹
• 通讯作者: 森本尚樹

4.Cultured epithelial autografts for the treatment of giant congenital melanocytic nevus

4.培养自体上皮移植治疗巨大先天性黑素细胞痣

• 发表时间: 2021
• 作者: Tsuchiya Ryuto;Yoshimatsu Yuki;Noguchi Rei;Sin Yooksil;Ono Takuya;Sei Akane;Takeshita Fumitaka;Sugaya Jun;Iwata Shintaro;Yoshida Akihiko;Ohtori Seiji;Kawai Akira;Kondo Tadashi;Naoki Morimoto
• 通讯作者: Naoki Morimoto

A Novel Treatment for Giant Congenital Melanocytic Nevi Combining Inactivated Autologous Nevus Tissue by High Hydrostatic Pressure and a Cultured Epidermal Autograft: First-in-Human, Open, Prospective Clinical Trial

• DOI: 10.1097/prs.0000000000008084
• 发表时间: 2021-07-01
• 期刊: PLASTIC AND RECONSTRUCTIVE SURGERY
• 影响因子: 3.6
• 作者: Morimoto, Naoki;Mitsui, Toshihito;Yamaoka, Tetsuji
• 通讯作者: Yamaoka, Tetsuji

高圧処理母斑組織を用いた皮膚再生

使用高压处理的痣组织进行皮肤再生

• 发表时间: 2021
• 作者: Tsuda E;Fukuda C;Okada A;Karibe T;Hiruma Y;Takagi N;Isumi Y;Yamamoto T;Hasegawa T;Uehara S;Koide M;Udagawa N;Amizuka N;Kumakura S.;森本尚樹
• 通讯作者: 森本尚樹

高圧殺細胞装置の開発

高压细胞杀灭装置的研制

• 发表时间: 2022
• 作者: 岩瀬正顕;川上勝弘;須山武裕;島田志行;川野晴香;淺井昭雄;藤本千里;篠島亜里，栗原俊英，森紀和子，岩井佑二郎，羽入田明子，鳥居秀成，坪田一男;森本尚樹
• 通讯作者: 森本尚樹