2020年04月20日

工学部材料科学科の葛巻徹教授らのグループによる研究プロジェクト「腱形成メカニズムの解明による生体組織由来の再生人工靱帯の創製」が３月17日に、国立研究開発法人日本医療研究開発機構（AMED）「橋渡し研究戦略的推進プログラム」の令和2年度橋渡し研究異分野融合型研究シーズに採択されました。このプログラムは、優れた基礎研究の成果を臨床研究・実用化へ効果的に橋渡しできる体制を構築し、革新的な医薬品や医療機器等の創出を推進することが目的です。今回採択されたのは、その一環として首都圏の私立大学をはじめとする臨床研究機関が結成している首都圏ARコンソーシアム「MARC」が展開しているもの。医学部を有する大学に所属する研究者のうち、医学部以外に所属する研究者が中心となって展開するプロジェクトを支援することで日本発の革新的な医薬品・医療機器の開発を目指しています。

人をはじめとする動物の靱帯は体の運動機能を支える重要な役割を果たしていますが、一度損傷すると元のように再生できません。そのため、体の他の場所から持ってきた靱帯を移植する方法が用いられていますが、移植元の場所にも負荷を与えることになる欠点があります。葛巻教授らは、そうした課題を解決するため、靱帯再生のメカニズムを総合的に解明し、生体組織を使って人工靱帯を作成する技術の研究を展開。本学の総合科学技術研究機構によるプロジェクト研究の支援などを受けながら、医学部や理学部、農学部のほか、金沢大学や福井医療大学の研究者らと共同で進めています。

これまでの研究では、靱帯の原料となる分泌組織を生体｢腱｣から採取し一定の力をかけるとコラーゲン線維の架橋・成長が促進されコラーゲン線維が一方向に配列することを明らかにするとともに、コラーゲン産生細胞の特定とコラーゲン生成のメカニズムや腱から分泌される組織の構造・成分などを分析してきました。今回採択されたプロジェクトでは研究をさらに進展させ、分泌組織をシャーレ上で培養することや、３Dプリンティング技術を使ってヒト線維芽細胞集合体（スフェロイド）を円筒型に積層した構造体を作製し、テンションをかけながら培養した際の作用を調べる計画です。

葛巻教授は、「断裂した腱・靱帯の自己再生に関する研究と、生体内から取り出した分泌組織や細胞をもとに人工的に培養・成長させて人工靱帯を作る研究の両面から再生医療にチャレンジしています。腱・靱帯損傷治療に大きな可能性が開けている一方、組織の強さや成熟度などヒトへの応用に求められる適切な組織をどう設定するのか等、取り組むべき課題は多く残されています。今回取り組む実験は、様々な場面で形成されるコラーゲン線維組織の特徴を解明し再生メカニズムへの理解をさらに深め、研究を次のステップに引き上げる上でも非常に重要になると考えています。靱帯の再生が可能になれば、多くの人の健康で活力ある生活の維持に役立つことは間違いありません。今後もさまざまな分野の専門家と連携しつつ、技術の実用化を目指していきたい」と話しています。

葛巻 徹教授　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　独自開発した牽引培養装置

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