文献情報
文献番号
202506051A
報告書区分
総括
研究課題名
特定細胞加工物の攪拌等に関するリスク評価研究
研究課題名（英字）
-
課題番号
25CA2051
研究年度
令和7(2025)年度
研究代表者(所属機関)
佐藤 陽治(国立医薬品食品衛生研究所)
研究分担者(所属機関)
- 安田 智(国立医薬品食品衛生研究所 再生・細胞医療製品部)
- 澤田 留美(国立医薬品食品衛生研究所 再生・細胞医療製品部)
- 草川 森士(国立医薬品食品衛生研究所 再生・細胞医療製品部)
- 三浦 巧(国立医薬品食品衛生研究所 再生・細胞医療製品部)
研究区分
厚生労働行政推進調査事業費補助金 行政政策研究分野 厚生労働科学特別研究
研究開始年度
令和7(2025)年度
研究終了予定年度
令和7(2025)年度
研究費
4,000,000円
研究者交替、所属機関変更
-
研究報告書（概要版）
研究目的
自由診療における幹細胞を用いた再生医療（第二種提供計画）の定期報告件数は、令和4年度の896件から令和6年度には1,257件へと年々増加の一途を辿っている。そうした中、令和7年8月、自己脂肪由来間葉系幹細胞（以下「MSC」）を用いた自由診療クリニックにおいて、解凍後に約1分間のボルテックス（振動攪拌）処理を行った細胞の投与中に被投与者が急変・心停止に至り死亡する事案が発生した。細胞膜透過性を高める作用を持つ高濃度DMSO（10%）の存在下で、解凍直後の不安定な幹細胞に強い振動攪拌を与えた場合、細胞の安定性や破砕された細胞内容物による凝集塊形成リスクへの影響が懸念される。本研究は、この振動攪拌処置が幹細胞の品質に与える影響を緊急に評価することを目的に実施された。
研究方法
表現型が安定した2種類のヒト脂肪組織由来不死化幹細胞株（JCRB-1555、SCRC-4000）と、実際の治療現場に近いモデルとして市販の初代培養ヒト脂肪由来幹細胞（Primary ADSCs）を使用した。実際の点滴組成を模した凍結保存液（リンゲル液＋10% DMSO＋5% ヒト血清アルブミン）に各細胞を懸濁し、細胞密度を3.0×10^7 cells/mLに厳格に統一した高密度バイアルを作成・凍結保存した。
解凍後、機械的ストレスを検証するため、操作なし（対照群）、23G針通過、5秒攪拌、5秒攪拌＋23G針、60秒攪拌（臨床再現群）、60秒攪拌＋23G針（最大負荷群）の6群を設定した。統計的信頼性を確保するため独立3回の試行を行い、各処理後は室温（約25℃）で静置して「0時間」「0.5時間後」「2時間後」の3時点で評価した。希釈液には液体培地（希釈法A）と臨床用生理食塩水（希釈法B）を用いた。
評価は、自動セルカウンター（NC-202）による定量的計測（総細胞数、生存率、平均直径、凝集率など6項目）と、96ウェルプレートに低密度・高密度で播種し2時間静置した後の顕微鏡画像によるマイクロモルフォロジー解析（細胞破砕片や巨大凝集塊の有無の判定）で行った。なお、使用した細胞は倫理審査対象外の市販品である。
解凍後、機械的ストレスを検証するため、操作なし（対照群）、23G針通過、5秒攪拌、5秒攪拌＋23G針、60秒攪拌（臨床再現群）、60秒攪拌＋23G針（最大負荷群）の6群を設定した。統計的信頼性を確保するため独立3回の試行を行い、各処理後は室温（約25℃）で静置して「0時間」「0.5時間後」「2時間後」の3時点で評価した。希釈液には液体培地（希釈法A）と臨床用生理食塩水（希釈法B）を用いた。
評価は、自動セルカウンター（NC-202）による定量的計測（総細胞数、生存率、平均直径、凝集率など6項目）と、96ウェルプレートに低密度・高密度で播種し2時間静置した後の顕微鏡画像によるマイクロモルフォロジー解析（細胞破砕片や巨大凝集塊の有無の判定）で行った。なお、使用した細胞は倫理審査対象外の市販品である。
結果と考察
不死化株・初代細胞ともに、60秒攪拌や最大負荷群を含め、物理操作直後（0時間）の生存率は95%以上（初代は97〜99%）を維持し、対照群と有意差はなかった。2時間静置後の生存率微減や死細胞数の増加は攪拌の有無に関わらず対照群でも同様にみられ、主支配因子は「物理操作」ではなく「解凍後の時間経過」や「希釈液の生理環境」であると示された。特に環境ストレスに敏感な初代細胞において、維持培地より臨床を模した生理食塩水での希釈時に劣化が緩やかであった。細胞数の急激な破砕（バースト）はなく、平均細胞直径も不死化株（約16〜18 μm）、初代（約20〜22 μm）でそれぞれ処理前後で安定しており、画像解析でも破砕片の異常集積や不可逆的な巨大凝集塊（クラスター）の形成は一貫して認められなかった。
以上より、1分程度のボルテックス攪拌や注射針通過の流体力学的剪断ストレス自体が細胞の完全性を即座に破壊する急性リスクは低い。臨床では攪拌回避以上に、調製後の適切なタイムマネジメントや溶媒選定が重要である。
ただし、本研究には以下の重大な限界がある。
1) 測定上の制約： 流路閉塞を防ぐためセルカウント直前に一律で行う軽いピペッティング操作により、解凍直後に形成された可能性のある一時的・可逆的な細胞凝集塊が再分散され、初期凝集作用を正確に定量できていない可能性がある。
2) 質的検証の不足： 評価が物理的指標に限定されており、ストレスが血栓形成のトリガーとなる組織因子（TF/CD142）の発現を上昇させ、生体内で遅延型の微小血管塞栓（肺塞栓症等）を誘発するリスクは検討していない。
3) 宿主因子の未再現： 死亡患者が基礎疾患を抱えていた場合、当該疾患の投与細胞への影響はin vitroデータのみでは評価できない。
以上より、1分程度のボルテックス攪拌や注射針通過の流体力学的剪断ストレス自体が細胞の完全性を即座に破壊する急性リスクは低い。臨床では攪拌回避以上に、調製後の適切なタイムマネジメントや溶媒選定が重要である。
ただし、本研究には以下の重大な限界がある。
1) 測定上の制約： 流路閉塞を防ぐためセルカウント直前に一律で行う軽いピペッティング操作により、解凍直後に形成された可能性のある一時的・可逆的な細胞凝集塊が再分散され、初期凝集作用を正確に定量できていない可能性がある。
2) 質的検証の不足： 評価が物理的指標に限定されており、ストレスが血栓形成のトリガーとなる組織因子（TF/CD142）の発現を上昇させ、生体内で遅延型の微小血管塞栓（肺塞栓症等）を誘発するリスクは検討していない。
3) 宿主因子の未再現： 死亡患者が基礎疾患を抱えていた場合、当該疾患の投与細胞への影響はin vitroデータのみでは評価できない。
結論
シミュレーション実験の結果、解凍直後の幹細胞への最大負荷（60秒攪拌＋23G針通過）でも生存率は95%以上を維持し、急性破砕や巨大凝集塊は認められず、物理操作そのものが直ちに致命的な急性肺塞栓症などを直接誘発する可能性は低い。
しかし、可逆的凝集の再分散リスク、組織因子発現による遅延型血栓形成リスクの未検討、患者の基礎疾患との相互作用未再現という限界がある。
「解凍後のボルテックス」を計画内に明記している医療機関は他にも複数存在する。急性破砕リスクは限定的とはいえ、自由診療現場における逸脱操作防止と調製後の適切なタイムマネジメント徹底を求める行政指導や注意喚起は、安全確保において依然として極めて重要である。
しかし、可逆的凝集の再分散リスク、組織因子発現による遅延型血栓形成リスクの未検討、患者の基礎疾患との相互作用未再現という限界がある。
「解凍後のボルテックス」を計画内に明記している医療機関は他にも複数存在する。急性破砕リスクは限定的とはいえ、自由診療現場における逸脱操作防止と調製後の適切なタイムマネジメント徹底を求める行政指導や注意喚起は、安全確保において依然として極めて重要である。
公開日・更新日
公開日
2026-05-25
更新日
-