生体内組織形成術と軟骨細胞自己凝集化技術を組み合わせた大動物気管再生モデルの確立

体内组织形成与软骨细胞自聚集技术相结合的大型动物气管再生模型的建立

基本信息

批准号：
21H02987
负责人：
奥山宏臣
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Osaka 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

项目摘要

われわれは、難治性小児気管・気管支先天異常に対する再生治療として、自己由来組織を用いた生体適合性の高い再生気管の開発を目指している。これまでに小動物（齧歯類）モデルを用いて、①生体内組織工学技術で作成したコラーゲン筒状組織と②独自培養技術により作成したscaffold-free軟骨輪の二つを生体内で組み合わせた新規代用気管構造物（通称：hybrid-biotube）を開発し、代用気管組織で使用可能であることを報告してきた。本研究課題においては、よりヒト小児に近い気管サイズを有する動物モデルを用いて、hybrid-biotubeの作成・移植可能性についてコンセプト実証実験を行うことが目的である。モデル動物としてNew Zealand rabbitを継続して使用している。昨年度に気管用hybri-biotubeの専用鋳型を製作した。この鋳型をRabbit皮下に埋入し、コラーゲン筒状組織の作成を試み、手術プロトコールを確立した。細胞自己凝集化技術(cell-self aggregation technology: CAT)によるscaffold-free 軟骨輪の作成プロトコールの確立について、Rabbit軟骨を用いて初めて十分な強度を持つscaffold-free 軟骨輪が作成し得た。具体的に、autologousにてRabbit肋軟骨より軟骨検体を採取し、硝子軟骨細胞を培養した。採取した軟骨細胞は培養にて良好な増殖能を示した。続いて軟骨細胞を分化し、Rabbit気管形成に必要な気管サイズ（内径6mm、外径8mm）のリング状に軟骨細胞を自己凝集化した。3週間の培養プロトコールにて上述のサイズを満たすscaffold-free軟骨輪の作成が可能となった。作成された軟骨輪は強度を有し、移植片として機能することが期待される。

我们的目标是使用自体组织开发高度生物相容性的再生气管，作为儿童难治性先天性气管和支气管异常的再生治疗。到目前为止，我们已经使用小动物（啮齿动物）模型开发了一种新方法，该方法结合了使用体内组织工程技术创建的胶原圆柱形组织和2）使用我们独特的培养技术创建的无支架软骨环。开发了一种替代气管结构（俗称hybrid-biotube），并报道它可以用作替代气管组织。该研究项目的目的是进行概念验证实验，探讨使用气管尺寸接近人类儿童的动物模型创建和植入混合生物管的可能性。我们继续使用新西兰兔作为模型动物。去年，我们为气管的混合生物管制作了一个特殊的模具。将该模具植入兔子皮下，尝试制造胶原圆柱形组织，并制定了手术方案。关于使用细胞自聚集技术（CAT）创建无支架软骨环的方案的建立，我们首次能够使用兔软骨创建具有足够强度的无支架软骨环。具体地，通过自体自体采集兔肋软骨的软骨标本，并培养透明软骨细胞。收集的软骨细胞在培养中显示出良好的增殖能力。接下来，软骨细胞分化并自我聚集成具有兔气管形成所需的气管尺寸（内径6毫米，外径8毫米）的环形。可以使用 3 周的培养方案来创建符合上述尺寸的无支架软骨环。所创建的软骨环具有强度，有望起到移植物的作用。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Scaffold-free 軟骨リングで強化されたコラーゲンチューブによる気管再生技術～ラットモデルにおける全周性気管置換～

使用无支架软骨环加固胶原管的气管再生技术 ~ 大鼠模型的环周气管置换 ~

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
奥山宏臣
通讯作者：
奥山宏臣

Successful tracheal regeneration using biofabricated autologous analogues without artificial supports

使用生物制造的自体类似物成功进行气管再生，无需人工支撑

DOI：
10.1038/s41598-022-24798-y
发表时间：
2022-11-24
期刊：
Scientific Reports
影响因子：
4.6
作者：
Hiwatashi, Shohei;Iwai, Ryosuke;Nakayama, Yasuhide;Moriwaki, Takeshi;Okuyama, Hiroomi
通讯作者：
Okuyama, Hiroomi

Successful tracheal regeneration using biofabricated autologous analogues without artificial supports

使用生物制造的自体类似物成功进行气管再生，无需人工支撑

DOI：
10.1038/s41598-022-24798-y
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
4.6
作者：
Hiwatashi Shohei;Iwai Ryosuke;Nakayama Yasuhide;Moriwaki Takeshi;Okuyama Hiroomi
通讯作者：
Okuyama Hiroomi

Successful tracheal regieneration by biofabricated autologous tracheal analog without artificial material supports

通过生物制造的自体气管模拟物成功进行气管再生，无需人工材料支撑