JP2018139898A - 半月板再生用材料及び半月板再生用材料の作製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】膝関節の半月板の少なくとも一部を再生するため、膝関節内に移植されるように用いられる半月板再生用材料10である。半月板再生用材料10は、コラーゲンスポンジ11と、コラーゲンスポンジに含浸された脂肪組織由来再生細胞(ADRCs)12と、を有する。コラーゲンスポンジ11は、アテロコラーゲンスポンジであることが望ましい。コラーゲンスポンジ11には、脂肪組織由来再生細胞とアテロコラーゲンゲルとが混合されたADRCs溶液13を含浸させることが望ましい。
【選択図】図1
Description
I型のアテロコラーゲンゲル(高研社製、AteloCell IPC−50)を培地で中和した溶液10μlに、5×105個のADRCsを均一に懸濁し、ADRCs溶液13を得た。このADRCs溶液13を、1/4円の扇形、厚さ1/2に切断したアテロコラーゲンスポンジ(高研社製、MIGHTY、直径約5×厚み3mm)へ滴下した。滴下後に1,000rpmで1分間遠心して、アテロコラーゲンスポンジ11全体に、ADRCsが混入したアテロコラーゲンを浸透させて、実施例1の半月板再生用材料10を作製した(図1、図4参照)。
実施例1と同様のアテロコラーゲンスポンジに、アテロコラーゲンゲルのみを浸透させて、比較例1の半月板再生用材料20を作製した(図4参照)。
評価試験1では、脂肪組織に含まれるADRCsの軟骨細胞と骨芽細胞への分化能について評価した。まず、8〜10週齢の雄SDラットの鼠蹊部の脂肪組織からADRCsを単離して、CD31(血管内皮細胞),CD34(幹細胞),CD45(リンパ球)の発現をフローサイトメーターで解析した。
評価試験2では、実施例1の半月板再生材料10を用いて動物実験を行い、半月板の再生程度について評価した。また、対照実験として、比較例1の材料20を用いて、同様の動物実験を行った。以下、図4に沿って、評価試験2の手順を説明する。
実験動物として複数のラットを用意した。ラットには全身麻酔を施し、十分に麻酔が効いた状態で剃毛後、膝前方皮膚を切開して関節まで達した後に、内側側副靭帯を頸骨付着部の顆間隆起の間で切離した。さらに周囲の軟組織は関節包から剥離して、内側半月板を十分に明示した状態で、図4に示すように、ラットの後脚の両膝において、その内側半月板2a,2a’の前側1/2を切除した。
移植後1週間は、尾部懸垂によって、後脚の免荷を施した。
移植して4週後と12週後に、両膝の半月板2を摘出して観察した。図5Aに、12週後の半月板2の写真を示す。図5Aの左図に示される実施例1の半月板再生用材料10を移植した右膝の内側半月板2aは、図5Aの右図に示される比較例1の半月板再生用材料20を移植した左膝の内側半月板2a’に比較して、内側半月板の前方半側の組織修復が亢進した。
移植して4週後と12週後に、両膝の内側半月板2a,2a’を摘出し、Hematoxylin-Eosin(HE)(ヘマトキシリン−エオジン)染色、Toluidine Blue(トルイジンブルー)染色とII型コラーゲンの免疫組織染色からADRCsの再生能を評価した。
評価試験3では、全身の細胞が緑色蛍光タンパク質(GFP)で標識されたSD−Tg(CAG−EGFP)グリーンラットのADRCsを用いて、実施例1と同様の半月板再生用材料10を作製し、ヌードラットの右側の半月板切除部に移植して欠損部位への定着を評価した。また、対照として、アテロコラーゲンスポンジのみの比較例1の半月板再生用材料20をヌードラットの左側の半月板切除部に移植した。また、修復された半月板の物性を評価するため、ナノインデンテーション法を用いて解析した。
図7(a)に、左右の脛骨内顆関節の明視野及び蛍光の写真を示し、図7(b)に摘出した左右の半月板の明視野及び蛍光の写真を示す。また、図8に、II型コラーゲン、GFPの二重免疫組織染色(核染色)、及びこれらの重ね合わせの写真を示す。
また、膝関節に掛かる荷重を分散する能力を調べるために、修復された半月板の物性を評価した。ナノインデーテンション法による物性試験から、既存の半月板と比較して修復された半月板は僅かに弾性係数が高いが、近似した粘弾性を示した。
12 脂肪組織由来再生細胞(ADRCs) 13ADRCs溶液(混合溶液)
Claims (4)
- 膝関節の半月板の少なくとも一部を再生するため、前記膝関節内に移植されるように用いられる半月板再生用材料であって、
コラーゲンスポンジと、
前記コラーゲンスポンジに含浸された脂肪組織由来再生細胞と、を有することを特徴とする半月板再生用材料。 - 前記コラーゲンスポンジが、アテロコラーゲンスポンジであることを特徴とする半月板再生用材料。
- 前記脂肪組織由来再生細胞と、コラーゲンゲルとの混合溶液が、前記コラーゲンスポンジに含浸されていることを特徴とする請求項1または2に記載の半月板再生用材料。
- 前記コラーゲンスポンジへ含浸される前記脂肪組織由来再生細胞の細胞数が、1.7×104 cells/mm3以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の半月板再生用材料。
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