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新規基材CY-1を使用した他家 “凍結保管” 線維芽细胞シート移植による治療効果をマウス皮肤溃疡モデルとラット食道缝合モデルで証明 ～山口大学とセントラル硝子株式会社との共同研究～

ポイント

• 共同開発した新規基材CY-1を使用して作製した他家 “凍結保管” 線維芽细胞シートを、解凍後に動物モデルに移植しても治療効果を示すことが確認されました。
• ヒト歯肉由来の “凍結保管” ヒト線維芽细胞シートが免疫不全マウスによる皮膚潰瘍モデルで治療効果を示すことが確認されました。
• 他家 “凍結保管” 線維芽细胞シートを移植したラット食道缝合モデルにおいて、組織再生が早く起こることが確認されました。

概　要

　山口大学大学院医学系研究科（医学専攻）器官病態外科学講座の濱野公一 教授、上野耕司 助教、須藤優太郎 大学院生（研究当時）、消化器内科学講座の高見太郎 教授、山口大学医学部組織再生治療学講座（セントラル硝子株式会社による共同研究讲座）の坂本龍之介 助教（特命）らの研究グループは、セントラル硝子株式会社と共同開発した新規基材CY-1を使用した他家 “凍結保管” 線維芽细胞シートが、マウス皮肤溃疡モデルとラット食道缝合モデルで治療効果を示すことを報告しました。
　细胞シート移植は再生医疗の细胞移植の一つの方法ですが、これまでの细胞シートの作製は、移植を考虑したものではなく、作製后に様々な器具?方法を用いて移植を行ってきました。また、再生医疗の普及の课题の一つはコストです。そのため、山口大学およびセントラル硝子株式会社は、他家线维芽细胞シートを大量製造后、その细胞シートを冻结保管し、移植が必要な时に解冻して移植することで、细胞シート治疗のコストをこれまでの方法よりも抑えることが出来ると考え、研究开発を行っています。
　山口大学およびセントラル硝子株式会社が共同開発した新規基材CY-1を細胞培養容器にセットし、CY-1上に細胞を培養後、培養液を細胞保存液に置換し、細胞培養容器を再生医疗向け3顿フリーザーで凍結した後、低温フリーザーに移して保管します。移植が必要な時に、細胞培養容器を取り出して、细胞シートを解凍後に、移植部位に貼付します。その後、CY-1は容易に细胞シートから剥がれるため、移植目的部位には细胞シートのみを貼付でき、CY-1は回収されます。山口大学およびセントラル硝子株式会社は、CY-1を使用することで、细胞シートの作製?凍結?保管?移植までの工程をシームレスに実施する方法を開発しました。山口大学およびセントラル硝子株式会社は、この方法を使用して、CY-1を使用した他家 “凍結保管” 線維芽细胞シート移植による治療効果をマウス皮肤溃疡モデルとラット食道缝合モデルで報告しました。
　山口大学およびセントラル硝子株式会社は、CY-1を使用した他家 “凍結保管” 線維芽细胞シート移植治療を臨床現場に少しでも早く届けるために、現在、共同で研究開発を行っています。
　本研究成果は、2025年3月28日に科学雑誌「Tissue and Cell」および、2025年7月12日に科学雑誌「Surgery」に掲載されました。

本研究のコンセプト

研究の背景

　山口大学大学院医学系研究科器官病态外科学讲座は、1999年に世界で初めて、血管新生を目的に、虚血性の心不全患者、および、重症下肢虚血患者に、自家骨髄细胞を移植する临床研究を実施しました。また、山口大学大学院医学系研究科器官病态外科学讲座は、2018年から2021年まで、静脉不全に起因する难治性皮肤溃疡患者を対象に自家细胞シート移植の临床研究を実施しました。その后、実用化のためには、他家线维芽细胞シート移植の开発が必要であると考え、现在は、若く健康なドナーの歯肉由来の他家线维芽细胞シートを冻结保管し、解冻して、移植する细胞シート治疗の开発を、セントラル硝子株式会社と共同で実施しています。
　研究グループの现在の治疗の対象は、难治性皮肤溃疡治疗および缝合部组织再生治疗です（図1）。难治性皮肤溃疡治疗とは、伤ができたあとに、治らなかったり、治癒が遅い疾患に対する治疗です。研究グループは、现在、静脉不全などに起因して下腿にできる难治性溃疡を治疗対象としており、他家线维芽细胞シートを移植することで、难治性皮肤溃疡を治癒させたいと考え、研究开発をしています。缝合部组织再生治疗とは、手术时に缝合した组织の组织再生が进まずに、缝合部が破绽する组织を治疗することを目的にしています。手术部位により、缝合部が破绽する割合は异なりますが、手术した后に数パーセントから十数パーセントで缝合部の破绽が起きることが报告されています。研究グループは、缝合时に他家线维芽细胞シートを移植し、缝合部组织の再生を诱导することで、术后に起こる缝合部破绽の割合を下げることを目指しています。

図1：他家线维芽细胞シートの治疗対象

研究の结果

マウス皮肤溃疡モデル

　マウス他家細胞移植のモデルとして、C57BL/6マウスの背部に作製した皮膚欠損部位に、C3Hマウスから作製した他家 “凍結保管” 線維芽细胞シートを、解凍して移植する治療モデル実験を行ったところ、他家 “凍結保管” 線維芽细胞シート移植群は、コントロール群よりも、有意に創傷面積治癒率がよい結果となりました。
　ヒト歯肉由来線維芽细胞シートの凍結前後での細胞生存率を評価したところ、凍結前のヒト歯肉由来線維芽细胞シートの細胞生存率と比較して、解凍して24時間培養したヒト歯肉由来線維芽细胞シートの細胞生存率は同等である結果となりました（図2左）。次に、免疫不全マウスの背部に作製した皮膚欠損部位に、“凍結保管” ヒト線維芽细胞シートを、解凍して移植する治療モデル実験を行ったところ、“凍結保管” ヒト線維芽细胞シート移植群は、コントロール群よりも、有意に創傷面積治癒率がよい結果となりました（図2右）。

図2：免疫不全マウスに対するヒト歯肉由来线维芽细胞シートの治疗効果

ラット食道缝合モデル

　ラット他家細胞移植のモデルとして、Wistar/STラット食道縫合不全モデルに、SDラットから作製した他家 “凍結保管” 線維芽细胞シートを、解凍して移植する治療モデル実験を行ったところ、他家 “凍結保管” 線維芽细胞シート移植群は、コントロール群よりも、有意に縫合不全発生率が低く、また、有意に耐圧能が高い結果となりました（図3）。他家 “凍結保管” 線維芽细胞シート移植群とコントロール群の病理学的解析をday3およびday5で実施したところ、コントロール群と比較して、他家 “凍結保管” 線維芽细胞シート移植群は、縫合組織の組織層のズレが元に戻る過程が早くなっている結果となりました。これは、他家 “凍結保管” 線維芽细胞シートが、組織再生の過程を早める効果があるものであると考えられました。

図3：他家线维芽细胞シートのラット食道不全モデルに対する治疗効果

今后の展望

　山口大学は、セントラル硝子株式会社と共に、ヒト歯肉由来の他家 “凍結保管” 線維芽细胞シートの非臨床安全性試験、臨床試験を進め、出来るだけ早く、難治性皮膚潰瘍治療および縫合部組織再生治療を患者さんに届けるために、研究開発を共同で実施していきます。

谢　辞

　本研究は、やまぐち再生医疗等実用化?产业化推进补助金事业、宇部市再生医疗等先端的研究开発実用化推进补助金事业、および、科学研究费助成事业による资金提供を受けて実施されました。

论文情报

マウス皮肤溃疡モデル

• タイトル：Wound-healing effects of frozen-thawed allogeneic fibroblast sheet transplantation and xenogeneic fibroblast cell sheet transplantation cultured on a new substrate
• 著　者：Yutaro Suto, Koji Ueno, Hiroshi Kurazumi, Wataru Kawai, Keita Yoshida, Koji Harada, Tomoko Kondo, Tomoaki Murata, Taro Takami, Kimikazu Hamano
• 掲載誌：Tissue and Cell
• 掲载日：2025年3月28日
• 顿翱滨：

ラット食道缝合モデル

• タイトル：Development of Frozen-thawed Allogeneic Fibroblast Sheets for Esophageal Anastomotic Leakage
• 著　者：Ryunosuke Sakamoto, Koji Ueno, Yoshihiro Takemoto, Hiroshi Kurazumi, Yuya Tanaka, Keita Yoshida, Wataru Kawai, Atsunori Oga, Taro Takami, Kimikazu Hamano
• 掲载誌：厂耻谤驳别谤测
• 掲载日：2025年7月12日
• 顿翱滨：

用语の説明

• 细胞シート
  细胞シートとは、個々で単独で存在する細胞同士をくっつけてシート状態にしたものです。
• 再生医疗向け3顿フリーザー
  3Dフリーザーは、株式会社コガサン（山口県下関市）が、食品凍結装置として製造販売している凍結機です。山口大学大学院医学系研究科器官病态外科学讲座は、细胞シートなどの細胞立体構造物を凍結することを目的に、2018年度から2020年度の期間に「やまぐち産業イノベーション促進補助金」により、株式会社コガサンと、再生医疗向け3顿フリーザーを共同で開発しました。下記は、3Dフリーザーを使用したヒト線維芽细胞シートの論文です。
  Freezing of cell sheets using a 3D freezer produces high cell viability after thawing.
  Ueno K, Ike S, Yamamoto N, Matsuno Y, Kurazumi H, Suzuki R, Katsura S, Shirasawa B, Hamano K.
  Biochem Biophys Rep. 2021;28:101169. doi: 10.1016/j.bbrep.2021.101169.
• 共同研究讲座
  山口大学では、学外資金で学内に設置する講座として、寄附講座、社会连携講座、共同研究讲座の3つがあります。共同研究讲座とは、大学内に研究組織を設置し，大学と企業等の研究者が組織的な連携を行う講座の制度であり、優れた研究成果の創出及びこれを通じた教育?研究?社会貢献活動の活性化を促進しています。山口大学とセントラル硝子株式会社は、2024年9月に山口大学医学部に組織再生治療学講座と命名した共同研究讲座を設置しました。

お问い合わせ先

• ＜研究に関すること＞
  山口大学大学院医学系研究科器官病态外科学讲座
  助教　上野 耕司（うえの こうじ）
  罢别濒：0836-22-2261
  贰-尘补颈濒：办箩耻别苍辞蔼（アドレス蔼以下→测补尘补驳耻肠丑颈-耻.补肠.箩辫）
  研究者情报：

• ＜报道に関すること＞
  山口大学医学部総務課広报?国際係
  罢别濒：0836-22-2009
  贰-尘补颈濒：尘别268蔼（アドレス蔼以下→测补尘补驳耻肠丑颈-耻.补肠.箩辫）