文献情報
文献番号
201406005A
報告書区分
総括
研究課題名
多施設ヒト幹細胞臨床研究による３次元再生皮下軟骨の有効性確認
課題番号
H24-再生-一般-005
研究年度
平成26(2014)年度
研究代表者(所属機関)
高戸 毅(東京大学 医学部附属病院)
研究分担者(所属機関)
- 大友 邦(東京大学 医学部附属病院 )
- 星 和人(東京大学 医学部附属病院 )
- 荒川 義弘(東京大学 医学部附属病院 )
- 鈴木 友人(東京大学 医学部附属病院 )
- 岡崎 睦(東京医科歯科大学 大学院)
- 飯野 光喜(山形大学 医学部)
- 新田 尚隆((独)産業技術総合研究所)
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
31,968,000円
研究者交替、所属機関変更
-
研究報告書（概要版）
研究目的
われわれは世界に先駆けて力学強度と3次元形態を有する3次元皮下再生軟骨を開発した。現在、東京大学医学部附属病院において、口唇口蓋裂の鼻変形患者に3次元皮下再生軟骨を移植するヒト幹細胞臨床研究を実施している。今回の臨床研究を通じて、治験実施に向けての3つ課題、有効性エビデンスを補強すること、多施設研究が未実施であること、製造プロセスと品質管理法が煩雑であることが明らかとなった。本研究では３つの課題を解決し、治験実施に資する臨床データを作成し、速やかに治験に移行することを目的としている。
研究方法
１．有効性評価法の確立
昨年度までの検討で、再生軟骨をヌードラット皮下に移植し動物実験用MRI装置（Bruker社Biospec Avance、2T）にてT1値、T2値、D値などを、高分解能X線装置（産総研にて試作、分解能40μm）にて吸収係数分布などを計測した。また、II型コラーゲン、GAGなどを定量解析し、組織学的評価と併せて相関係数を算出した。東大放射線科と得られたデータを解析し、再生軟骨成熟度の評価法として、MRI（D値、T2）を選定した。軟骨成熟時と等価な値を持つファントムを、超音波用ファントムにGd造影剤を添加して作製した。2施設3機種のMRIでT2値及びADC値を測定して値の比較を行い、機種ごとの違いを評価した。また、神経毒を有するアクリルアミド濃度を測定し、安全性を確認した。
２．多施設臨床研究の実施
多施設ヒト幹細胞臨床研究を実施する予定であったが、再生医療に関わる法制度が整い、またPMDA薬事戦略相談により効率よく治験準備が出来るようになったため、長期保存型再生軟骨のfirst-in-human trialをヒト幹細胞臨床研究ではなく、医師主導治験として実施することとなった。
３．製造検査の効率化
現在のヒト幹細胞臨床研究では、移植時の破損に備え再生軟骨を2本作製することとなっているが、移植時破損を回避する再生軟骨投与機（アプリケーター）があれば非常に有用である。試作機について高温高圧滅菌の耐性テストを行うとともに、ヌードラットやビーグルでの自家3次元皮下再生軟骨移植実験を行い、アプリケーターの性能を確認した。
４．改定版ヒト幹細胞臨床研究の申請書作成
長期保存型再生軟骨のfirst-in-human trialをヒト幹細胞臨床研究ではなく医師主導治験として実施することとなった。厚生労働科学研究費委託費（再生医療実用化研究事業、研究代表者：高戸毅）にて、プロトコールの作成を進めた。
昨年度までの検討で、再生軟骨をヌードラット皮下に移植し動物実験用MRI装置（Bruker社Biospec Avance、2T）にてT1値、T2値、D値などを、高分解能X線装置（産総研にて試作、分解能40μm）にて吸収係数分布などを計測した。また、II型コラーゲン、GAGなどを定量解析し、組織学的評価と併せて相関係数を算出した。東大放射線科と得られたデータを解析し、再生軟骨成熟度の評価法として、MRI（D値、T2）を選定した。軟骨成熟時と等価な値を持つファントムを、超音波用ファントムにGd造影剤を添加して作製した。2施設3機種のMRIでT2値及びADC値を測定して値の比較を行い、機種ごとの違いを評価した。また、神経毒を有するアクリルアミド濃度を測定し、安全性を確認した。
２．多施設臨床研究の実施
多施設ヒト幹細胞臨床研究を実施する予定であったが、再生医療に関わる法制度が整い、またPMDA薬事戦略相談により効率よく治験準備が出来るようになったため、長期保存型再生軟骨のfirst-in-human trialをヒト幹細胞臨床研究ではなく、医師主導治験として実施することとなった。
３．製造検査の効率化
現在のヒト幹細胞臨床研究では、移植時の破損に備え再生軟骨を2本作製することとなっているが、移植時破損を回避する再生軟骨投与機（アプリケーター）があれば非常に有用である。試作機について高温高圧滅菌の耐性テストを行うとともに、ヌードラットやビーグルでの自家3次元皮下再生軟骨移植実験を行い、アプリケーターの性能を確認した。
４．改定版ヒト幹細胞臨床研究の申請書作成
長期保存型再生軟骨のfirst-in-human trialをヒト幹細胞臨床研究ではなく医師主導治験として実施することとなった。厚生労働科学研究費委託費（再生医療実用化研究事業、研究代表者：高戸毅）にて、プロトコールの作成を進めた。
結果と考察
１．有効性評価法の確立
ファントム作製直後、産総研の2.0T機では、T2値は0.107s、ADC値は1.566 x10-3mm2/sであった。東大の1.5T及び3.0T機では、T2値は0.090-0.098s、ADC値は1.49x10-3-1. 68 x10-3mm2/sであった。設計値からのずれはT2では－3.0-10.0%のずれ、ADC値では1.0-12.0%となるが、このずれは、測定温度が2℃異なっていたことに起因するとも考えられることから、測定時の温度管理の重要性が示唆された。機種による測定値に有意な差は見られなかった。
２．多施設臨床研究の実施
本プロジェクトに関しては、多施設ヒト幹細胞臨床研究を実施するよりも、医師主導治験を実施する方が、治験レベルのデータが蓄積するメリットがあると考えた。医師主導治験に関しては、平成27年3月31日に治験届を提出しており、平成27年度は治験実施を開始する予定である。
３．製造検査の効率化
再生軟骨アプリケーターの素材、構造、物性を検討し、可能な限り再生軟骨の実寸に近いもの作製した。試作機について高温高圧滅菌の耐性テストをおこなったところ、明らかな変形や変色をみることなく、少なくとも数十回使用可能であった。ヌードラットやビーグル犬での3次元皮下再生軟骨移植実験において、試作品を導入したところ、再生軟骨を破損することなくスムースな皮下への移植が可能であった。
4. 改定版ヒト幹細胞臨床研究の申請書作成
当初予定していたヒト幹細胞臨床研究は実施しないこととなったが、東京大学医学部附属病院で実施する医師主導治験、並びに富士ソフトが実施する企業治験におけるプロトコール作成に、本プロジェクトの知見を反映させることが出来た。
ファントム作製直後、産総研の2.0T機では、T2値は0.107s、ADC値は1.566 x10-3mm2/sであった。東大の1.5T及び3.0T機では、T2値は0.090-0.098s、ADC値は1.49x10-3-1. 68 x10-3mm2/sであった。設計値からのずれはT2では－3.0-10.0%のずれ、ADC値では1.0-12.0%となるが、このずれは、測定温度が2℃異なっていたことに起因するとも考えられることから、測定時の温度管理の重要性が示唆された。機種による測定値に有意な差は見られなかった。
２．多施設臨床研究の実施
本プロジェクトに関しては、多施設ヒト幹細胞臨床研究を実施するよりも、医師主導治験を実施する方が、治験レベルのデータが蓄積するメリットがあると考えた。医師主導治験に関しては、平成27年3月31日に治験届を提出しており、平成27年度は治験実施を開始する予定である。
３．製造検査の効率化
再生軟骨アプリケーターの素材、構造、物性を検討し、可能な限り再生軟骨の実寸に近いもの作製した。試作機について高温高圧滅菌の耐性テストをおこなったところ、明らかな変形や変色をみることなく、少なくとも数十回使用可能であった。ヌードラットやビーグル犬での3次元皮下再生軟骨移植実験において、試作品を導入したところ、再生軟骨を破損することなくスムースな皮下への移植が可能であった。
4. 改定版ヒト幹細胞臨床研究の申請書作成
当初予定していたヒト幹細胞臨床研究は実施しないこととなったが、東京大学医学部附属病院で実施する医師主導治験、並びに富士ソフトが実施する企業治験におけるプロトコール作成に、本プロジェクトの知見を反映させることが出来た。
結論
これまで動物実験で使用してきた産総研のMRIと東大の臨床機MRIの値は、ほぼ同等となることから、軟骨成熟に関する動物実験のデータを指標とすることが可能になると思われる。
再生軟骨の産業化への道筋を再評価し、多施設臨床研究ではなく医師主導治験を実施することとなった。将来実施予定の企業治験と同じ評価指標及び評価方法で実施するため、将来的にデータを有効に活用することができると思われる。
再生軟骨の産業化への道筋を再評価し、多施設臨床研究ではなく医師主導治験を実施することとなった。将来実施予定の企業治験と同じ評価指標及び評価方法で実施するため、将来的にデータを有効に活用することができると思われる。
公開日・更新日
公開日
2015-05-27
更新日
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