関節軟骨病変に対する自己滑膜間葉系幹細胞由来三次元人工組織移植法

文献情報

文献番号
201406004A
報告書区分
総括
研究課題名
関節軟骨病変に対する自己滑膜間葉系幹細胞由来三次元人工組織移植法
課題番号
H24-再生-一般-004
研究年度
平成26(2014)年度
研究代表者(所属機関)
中村 憲正(大阪大学 臨床医工学融合研究教育センター)
研究分担者(所属機関)
  • 吉川 秀樹 (大阪大学大学院 医学系研究科 整形外科学 )
  • 名井 陽(大阪大学大学院 医学系研究科 整形外科学 )
  • 山本 紘司(大阪大学  臨床統計疫学)
  • 齋藤 充弘 (大阪大学大学院医学系研究科 未来細胞医療学)
  • 早川 堯夫 (近畿大学 薬学総合研究所 )
  • 辻  紘一郎 (株式会社ツーセル )
  • 堀部 秀二 (大阪府立大学大学院 総合リハビリテーション学研究科 )
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 【補助金】 再生医療実用化研究
研究開始年度
平成24(2012)年度
研究終了予定年度
平成26(2014)年度
研究費
23,797,000円
研究者交替、所属機関変更
-

研究報告書(概要版)

研究目的
我々は軟骨に対する新規再生医療法として、スキャフォールドを用いず関節軟骨欠損に応じて自在に三次元形態を成型できる間葉系幹細胞(MSC)由来人工組織(TEC)を開発し、大動物を用いた前臨床試験、さらに安全性・毒性試験(GLP準拠)を終了させた。将来の産業化を見据え、本研究では、ヒト幹細胞臨床研究を質の高い管理体制の下遂行し、安全性、有効性の科学的根拠を蓄積し、高度医療への移行を円滑に完了させることである。
研究方法
ヒト幹細胞臨床研究実施と安全で確実な医療体系構築を目指し、再生軟骨組織の安全性・有効性データを収集し、厚生労働省の高度医療申請に必要な資料を取り揃える。技術開発者の中村、吉川、名井が臨床の実施を担当、臨床試験オーガナイザーの山本がモニタリング、データマネジメント、統計解析を担当、細胞調製等品質管理担当をトランスレーシショナルリサーチ専門家の斉藤が担当、滑膜由来間葉系幹細胞(MSC)を用いた再生医療のレギュラトリーサイエンスについての国内外の情報収集、解析独立行政法人医薬品医療機器総合機構(PMDA)との協議、折衝(薬事戦略相談)を薬事専門家の早川、さらに本研究に関する技術移転と将来の産業化を希望する企業担当者の辻(株式会社ツーセル)が担当、実際TECを移植する際の外科的手術手技の開発・改良を過去に間葉系幹細胞による軟骨修復治療の臨床経験を持つ堀部が担当し、共同、協力して研究を実施する。
ヒト幹細胞臨床研究審査委員会は、病院長の諮問を受け、臨床研究実施計画書、説明文書(患者さんへ)、症例報告書の様式の記載内容にもとづき、倫理的、科学的及び医学的妥当性の観点から臨床研究の実施及び継続について審議を行う。本臨床研究の実施期間中少なくとも1年に1回以上は進捗状況を上記ヒト幹細胞臨床研究審査委員会に報告する。
研究責任者及び分担者は、被験者の人権の保護の観点から被験者の健康状態、症状、年齢、性別、同意能力等を十分考慮し、本研究への参加を求めることの適否については慎重に検討する。また、社会的に弱い立場にある者を被験者とする場合には、特に慎重な配慮を払うこととする。被験者の同意取得後はデータ管理、製造管理など、症例の取り扱いにおいては全て連結可能匿名化された被験者識別コード又は登録番号により管理され、匿名化コードと氏名の対照表及び氏名記載同意書は施錠可能な書類保管庫に厳重に保管する。また、公表に際しては被験者の名前が直接公表されることがない等、被験者の個人情報の保護については十分に配慮する。
スクリーニングを行う前に外来において同意説明を行い、被験者本人による同意を得る。研究責任者又は分担者は、本研究への参加候補となる被験者本人に対して、同意説明文書(添付文書「患者さんへ」参照)を提供し、口頭で十分な説明を行った後、本研究への参加の同意を文書で取得する。
被験者本人の自由意思に基づく文書による同意を得る。
 同意取得にあたり研究責任者等は被験者強制するなどにより、不利益、危険性等、被験者に不当な影響を及ぼすことの無いよう留意する。
結果と考察
本年度は最終5症例目への移植と、既に移植した症例について48週後の評価を行った。
移植後の関節鏡視では、1症例目と同様軟骨損傷部は隣接組織との癒合良好な修復組織を認めた。生検組織標本上ではサフラニンOで染色される軟骨組織再生を認め、再生組織は軟骨下骨との良好な接触を形成していた。
 また臨床スコア、MRI所見のいずれにおいても術前からの改善を認めた。
以上より、TEC移植によりヒトでも軟骨修復が促進されることが示唆された。また現在移植に伴う大きな有害事象は認めておらず、安全性に関しても良好な結果が得られることが期待される。
 将来の事業化を見据えた薬事戦略相談においては、当該年度までに継続している薬事戦略相談の事前相談および厚生労働省医薬食品局、厚生労働省医政局との打ち合わせにより、より実用的な仕様、デザイン、設計に係る試案の実現性調査と、必要な試験・治験に関する指導・助言を受けるに至った。また、国内外の情報収集や交流を行い、これらを踏まえた対応策を検討した結果、本相談へのステップアップが決定された。
さらに国内外での情報収集や交流を行い、本研究事業の薬事戦略支援を進める上で必要な情報収集ネットワークを強化し、有用な知見を蓄積した。
移植の際の低侵襲手術手技についても検討をすすめ、今後、関節鏡による移植手技も検討している。
結論
目標5例のTEC移植が完了し肉眼的所見、生検組織所見、MRI所見、臨床スコアいずれにおいても改善を認める。試験と並行したPMDAとの薬事戦略相談、情報収集、さらには手術手技改良も順調に推移している。

公開日・更新日

公開日
2015-06-16
更新日
2018-06-07

研究報告書(PDF)

公開日・更新日

公開日
2018-06-07
更新日
-

文献情報

文献番号
201406004B
報告書区分
総合
研究課題名
関節軟骨病変に対する自己滑膜間葉系幹細胞由来三次元人工組織移植法
課題番号
H24-再生-一般-004
研究年度
平成26(2014)年度
研究代表者(所属機関)
中村 憲正(大阪大学 臨床医工学融合研究教育センター)
研究分担者(所属機関)
  • 吉川 秀樹 (大阪大学大学院 医学系研究科 整形外科学)
  • 名井 陽(大阪大学大学院 医学系研究科 整形外科学 )
  • 山本 紘司(大阪大学  臨床統計疫学)
  • 齋藤 充弘 (大阪大学大学院医学系研究科 未来細胞医療学)
  • 早川 堯夫 (近畿大学 薬学総合研究所 )
  • 辻  紘一郎 (株式会社ツーセル )
  • 堀部 秀二 (大阪府立大学大学院 総合リハビリテーション学研究科 )
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 【補助金】 再生医療実用化研究
研究開始年度
平成24(2012)年度
研究終了予定年度
平成26(2014)年度
研究者交替、所属機関変更
-

研究報告書(概要版)

研究目的
我々は軟骨に対する新規再生医療法として、スキャフォールドを用いず関節軟骨欠損に応じて自在に三次元形態を成型できる間葉系幹細胞(MSC)由来人工組織(TEC)を開発し、大動物を用いた前臨床試験、さらに安全性・毒性試験(GLP準拠)を終了させた。将来の産業化を見据え、本研究では、ヒト幹細胞臨床研究を質の高い管理体制の下遂行し、安全性、有効性の科学的根拠を蓄積し、高度医療への移行を円滑に完了させることを目的とする。そのためにヒト幹細胞臨床研究実施と安全で確実な医療体系構築、特に、厚生労働省の高度医療申請に必要なエビデンスを確立させることを目指す。
研究方法
ヒト幹細胞臨床研究実施と安全で確実な医療体系構築を目指し、再生軟骨組織の安全性・有効性データを収集し、厚生労働省の高度医療申請に必要な資料を取り揃える。
技術開発者の中村、吉川、名井が臨床研究の実施を担当、臨床試験オーガナイザーの山本がモニタリング、データマネジメント、統計解析を担当、細胞調製等品質管理担当をトランスレーシショナルリサーチ専門家の斉藤が担当、滑膜由来間葉系幹細胞(MSC)を用いた再生医療のレギュラトリーサイエンスについての国内外の情報収集、解析、独立行政法人医薬品医療機器総合機構(PMDA)との協議、折衝(薬事戦略相談)を薬事専門家の早川が担当、さらに本研究に関する技術移転と将来の産業化を希望する企業担当者の辻(株式会社ツーセル)が担当、実際TECを移植する際の外科的手術手技の開発・改良を過去に間葉系幹細胞による軟骨修復治療の臨床経験を持つ堀部が担当し、共同、協力して研究を実施する。
結果と考察
初年度である平成24年度に大阪大学細胞プロセシングセンター(CPC)においてヒト滑膜細胞を用いた移植用TECを作製し、細胞調整・品質管理の行程に問題がない事を確認し、臨床研究体制を確立した。同時に臨床研究のための必要文書の改訂を行った。それに伴い同年度12月より症例リクルートを開始した。
平成25年2月に第1例目の臨床研究を開始し、これまでに予定していた5例の移植手術、およびその1年後の最終評価を終了した。
修復状態を確認するために施行した関節鏡所見では、軟骨損傷部に隣接組織との癒合良好な修復組織を認めた。生検組織標本上ではサフラニンOで染色される軟骨組織再生を認め、再生組織は軟骨下骨との良好な接触を形成していた。
全例において術前と比較して臨床成績、MRI所見の改善を認めた。
また将来の事業化を見据えた薬事戦略相談においては、当該年度までに継続している薬事戦略相談の事前相談および厚生労働省医薬食品局、厚生労働省医政局との打ち合わせにより、より実用的な仕様、デザイン、設計に係る試案の実現性調査と、必要な試験・治験に関する指導・助言を受けるに至った。
また、国内外の情報収集や交流を行い、これらを踏まえた対応策を検討した結果、本相談へのステップアップが決定された。
また国内外での情報収集や交流で、本研究事業の薬事戦略支援を進める上で必要な情報収集ネットワークを強化し、有用な知見を蓄積した。
移植の際の低侵襲手術手技についても検討をすすめ、今後、関節鏡による移植手技も検討している。
結論
目標5例のTEC移植と最終評価を行うことができ、良好な結果を得た。試験と並行したPMDAとの薬事戦略相談、情報収集、さらには手術手技改良も順調に推移し、臨床応用の次ステップへの移行へ寄与するものとなった。

公開日・更新日

公開日
2016-01-28
更新日
-

行政効果報告

文献番号
201406004C

成果

専門的・学術的観点からの成果
本試験では、種間で性質が異なることがある間葉系幹細胞(MSC)において、我々が開発したMSCとその細胞が産生する細胞外マトリックスのみからなる人工組織(TEC)をヒト由来細胞でもCPC内で移植可能な品質で作製可能なことを証明できた。また滑膜からのMSCの分離過程についても検討し、フィルター操作を行わないことにより、従来法より簡便により多くの細胞を得ることができることを証明した。本方法については現在、英語論文投稿中である。
臨床的観点からの成果
TECのヒトへの移植の結果、全5症例において有害事象を認めず、肉眼・組織・MRI所見、臨床成績において術前からの改善を認め、臨床においても安全性、有効性の科学的根拠を蓄積することができた。軟骨損傷に対する治療法はまだ確立されていない中で、今回のヒトへのTECの移植の良好な成績により、TECの使用が軟骨損傷に対する安全で有効性の高い選択肢となりうることを示し得た。また関節鏡を用いた低侵襲での移植法の開発も行えた。
ガイドライン等の開発
主任研究者の中村が委員を務める厚生労働省次世代医療機器開発ガイドライン策定事業(平成26年度)(軟骨)において本研究成果に基づき、特に研究評価とその方法の作成が審議された。
研究分担者の早川は、理事を務める国際生物薬品標準化連盟の東京ミーティングを主催、国内外の産官学で活躍する第一線の再生医療規制科学関係者・研究者と再生医療の国際調和を目指した研究発表および議論を行い、研究成果から得られた知見や幹細胞を用いた再生医療に係る薬事戦略支援の指針案となる幹細胞5指針の内容を充実させ英文化するに至った。
その他行政的観点からの成果
上記の早川らによる英語論文は、平成26年度の「再生医療等の安全性の確保等に関する法律」、「再生医療等の安全性の確保等に関する法律施行令」及び「再生医療等の安全性の確保等に関する法律施行規則」の取扱いについて(平成26年10月31日医政研発1031第1号厚生労働省医政局研究開発振興課長通知)、生物由来原料基準の一部を改正する件」(平成26年厚生労働省告示第375号)の政策提言として反映された。
その他のインパクト
特になし。

発表件数

原著論文(和文)
4件
原著論文(英文等)
9件
その他論文(和文)
2件
その他論文(英文等)
8件
学会発表(国内学会)
22件
学会発表(国際学会等)
18件
その他成果(特許の出願)
2件
その他成果(特許の取得)
0件
その他成果(施策への反映)
2件
その他成果(普及・啓発活動)
0件

特許

特許の名称
骨軟骨再生のためのスキャフォールドフリー自己組織化三次元人工組織と人工骨複合体
詳細情報
分類:
特許番号: PCT/JP2012/008410
発明者名: 吉川秀樹、中村憲正、下村和範、森口悠
権利者名: 吉川秀樹、中村憲正、下村和範、森口悠
出願年月日: 20121227
国内外の別: WO
特許の名称
多能性幹細胞由来細胞による3次元人工組織の作成とそれを用いた骨軟骨再生治療
詳細情報
分類:
特許番号: PCT/JP2014/000372
発明者名: 吉川秀樹、中村憲正、下村和範、森口悠、千々松良太、安井行彦
権利者名: 国立大学法人 大阪大学
出願年月日: 20140124
国内外の別: WO

主な原著論文20編(論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る)

論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限ります。

原著論文1
Ando W, Yoshikawa H, Nakamura N, et al
Detection of abnormalities in the superficial zone of cartilage repaired using a tissue engineered construct derived from synovial stem cells.
European Cells and Materials , 24 , 292-307  (2012)
原著論文2
Yoshida K, Higuchi C, Nakamura N, et.al.
Treatment of Partial Growth Arrest Using an In Vitro-generated Scaffold-free Tissue-engineered Construct Derived From Rabbit Synovial Mesenchymal Stem Cells.
J. Pediatr Orthop. , 32 (3) , 314-321  (2012)
原著論文3
Ando W, Heard BJ, Nakamura N, et.al.
Ovine synovial membrane-derived mesenchymal progenitor cells retain the phenotype of the original tissue that was exposed to in-vivo inflammation: evidence for a suppressed chondrogenic differentiation potential of the cells.
Inflamm Res. , 61 (6) , 599-608  (2012)
原著論文4
Oya K, Aok S, Nakamura N,et al
Morphological Observations of Mesenchymal Stem Cell Adhesion to a Nanoperiodic-Structured Titanium Surface Patterned Using Femtosecond Laser Processing.
Jpn. J. Appl. Phys. , 51  (2012)
原著論文5
Ando W, Kutcher JJ, Kurawetz R, Sen A, et al
Clonal analysis of synovial fluid stem cells to characterize and identify stable mesenchymal stromal cell/mesenchymal progenitor cell phenotypes in a porcine model: a cell source with enhanced commitment to the chondrogenic lineage.
Cytotherapy  (2014)
原著論文6
Sakai T, Koyanagi M, Nakae N, Kimura et al
Evaluation of a new quadriceps strengthening exercise for the prevention of secondary cartilageinjury in patients with pcl insufficiency: comparison of tibial movement in prone and sitting positionsduring the exercise.
Br J Sports Med. , 48 (7)  (2014)
原著論文7
Shimomura K., Moriguchi,Y.,Ando, W et al
Osteochondral Repair Using a Scaffold-FreeTissue-Engineered Construct Derivedfrom Synovial Mesenchymal Stem Cellsand a Hydroxyapatite-Based Artificial Bone.
Tissue Eng Part A.  (2014)
原著論文8
Kita K, Tanaka Y, Toritsuka Y, Yonetani Y, et al
Patellofemoral chondral status after medial patellofemoral ligament reconstruction using second-look arthroscopy in patients with recurrent patellar dislocation.
J Orthop Sci.  (2014)
原著論文9
Shimomura K, Kanamoto T, Kita K et al
Cyclic compressive loading on 3D tissue of human synovial fibroblasts upregulates prostaglandin E2 via COX-2 production without IL-1β and TNF-α
Bone Joint Res. , 3 (9) , 280-288  (2014)
原著論文10
大家 渓, 佐藤慶秀, 青木 峻 他
培養表面のマイクロ周期構造が間葉系幹細胞自己生成組織の力学特性におよぼす影響
材料の科学と工学 , 50 (1) , 34-39  (2013)
原著論文11
中村亮介, 望月翔太, 中村憲正 他
間葉系幹細胞由来組織再生材料と人工骨補填材による軟骨修復
臨床バイオメカニクス , 35 , 381-385  (2014)
原著論文12
池谷基志, 大家 渓, 鈴木大輔 他
組織再生材料(TEC)/コラーゲン複合体の引張特性
臨床バイオメカニクス , 35 , 401-405  (2014)
原著論文13
谷 優樹, 大家 渓, 杉田憲彦 他
ナノ周期構造上で作製した幹細胞自己生成組織(scSAT)の引張特性
臨床バイオメカニクス , 35 , 407-411  (2014)

公開日・更新日

公開日
2016-01-28
更新日
2019-06-04

収支報告書

文献番号
201406004Z
報告年月日

収入

(1)補助金交付額
29,270,000円
(2)補助金確定額
29,270,000円
差引額 [(1)-(2)]
0円

支出

研究費 (内訳) 直接研究費 物品費 12,802,211円
人件費・謝金 0円
旅費 3,751,381円
その他 7,243,408円
間接経費 5,473,000円
合計 29,270,000円

備考

備考
-

公開日・更新日

公開日
2016-01-28
更新日
-