同種細胞シートを用いた変形性膝関節症に対する再生医療の実現
研究課題情報
- 課題管理番号
- 19bk0104063h0003
- 9つの連携分野プロジェクト
再生医療実現プロジェクト
- 事業名
再生医療実用化研究事業
- タグ(2019)
研究の性格: 医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>
開発フェーズ: 臨床試験
承認上の分類: 再生医療等製品
対象疾患: 筋骨格系および結合組織の疾患
- タグ(2018)
研究の性格: 医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>
開発フェーズ: 臨床試験
承認上の分類: 再生医療等製品
対象疾患: 筋骨格系および結合組織の疾患
- タグ(2017)
研究の性格: 医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>
開発フェーズ: 臨床試験
承認上の分類: 再生医療等製品
対象疾患: 筋骨格系および結合組織の疾患
- 代表研究機関
- 学校法人東海大学
- 研究代表者
(2019) 佐藤正人, 学校法人東海大学, 東海大学医学部医学科外科学系整形外科学・教授
(2018) 佐藤正人, 学校法人東海大学, 東海大学医学部外科学系整形外科学・教授
(2017) 佐藤正人, 学校法人東海大学, 東海大学医学部外科学系整形外科学・教授
- 研究期間
- 2017年度 - 2019年度
- 課題への総配分額
- 150,700 千円
- 研究概要(2019)
- 本研究事業の目標は、第1種再生医療等提供計画「同種細胞シートによる関節治療を目指した臨床研究」を事業期間内に予定症例数10例の移植を完遂し、主要評価項目の安全性並びに副次評価項目の有効性を確認することである。 2019年度は、再生医療等安全性確保法に則って、第8例目から10例目までの3例を実施し、予定症例数10例の移植完遂を目指す。また、ドナー細胞(多指症由来細胞)収集を継続し、同種細胞シートを作製して安全性並びに細胞シート特性評価、異種同所性移植モデルを用いた有効性評価等を実施し、PMDAレギュラトリーサイエンス戦略相談(RS戦略相談)並びに企業治験に資する実用化段階の製造プロセスに関わるデータを取得する。 分担研究機関である国立成育医療研究センター研究所と共に、同種細胞シート製造の同等性評価解析を実施する。成育で同種軟骨細胞ストックを作製し、同種細胞シートの原料規格となるデータを収集すると共に、収集した細胞ストックを東海大学へ輸送し、細胞シートを作製し品質試験等から東海大学の臨床研究規格値との同等性評価を行い、セルシード社が実施するRS戦略相談に活用する。
- 研究概要(2018)
- 本研究事業の目標は、第1種再生医療等提供計画「同種細胞シートによる関節治療を目指した臨床研究」を事業期間内に予定症例数10例の移植を完遂し、主要評価項目の安全性並びに副次評価項目の有効性を確認することである。 平成30年度は、再生医療等安全性確保法に則って、予定症例数10例のうち第7例目又は8例目までの移植達成を目指す。また、ドナー細胞(多指症由来細胞)収集し、同種細胞シートを作製して安全性並びに特性評価、異種同所性移植モデルを用いた有効性評価等を実施し、PMDA薬事戦略相談並びに企業治験に資する実用化段階の製造プロセスに関わるデータを取得している。 分担研究機関である国立成育医療研究センター研究所は、同種細胞シート製造の同等性評価解析として、東海大プロトコールを基に同種軟骨細胞ストックを複数作製する。同種細胞シートの原料規格となるデータ(細胞数、細胞生存率等)を収集すると共に、セルシード社が実施するPMDA薬事戦略相談に活用する。国立医薬品食品衛生研究所は、多指症軟骨組織由来細胞の発現タンパク質に着目した品質の検討として、前年度の候補分子について再現性について確認を行うと共に、得られた候補分子について、ドナー間で発現量と抑制効果の程度を比較して、より共通性の高いバイオマーカー候補を絞り込む。
- 研究概要(2017)
- 本研究事業の目標は、第1種再生医療等提供計画「同種細胞シートによる関節治療を目指した臨床研究」を事業期間内に予定症例数10例の移植を完遂し、主要評価項目の安全性並びに副次評価項目の有効性を確認することである。 平成29年度は、再生医療等安全性確保法に則って、予定症例数10例のうち第4例目までの移植を達成した。実施体制等の改善を図るため、第1種再生医療等提供計画の変更手続きを完了し承認を得た。また、ドナー細胞(多指症由来細胞)を収集し、同種細胞シートを作製して安全性並びに特性評価、異種同所性移植モデルを用いた有効性評価等を実施し、PMDA薬事戦略相談並びに企業治験に資する実用化段階の製造プロセスに関わるデータを取得している。 分担研究機関である国立成育医療研究センター研究所は、同種細胞シート製造の同等性評価解析として、研究実施体制構築及び細胞ストック工程等の予備実験を行った。多指症組織の初代細胞について、静置培養から東海大プロトコールの酵素処理への変更を検討した。国立医薬品食品衛生研究所は、多指症軟骨組織由来細胞の発現タンパク質に着目した品質の検討として、多指症軟骨組織由来細胞シートと、同種リンパ球混合培養と共培養した多指症軟骨組織由来細胞シートから得られたタンパク質あるいは遺伝子間で発現量に違いのある分子を選定し、その再現性について確認を行った。
研究成果情報
2019
2018
2017
成果の概要
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本研究事業は、変形性膝関節症(OA)のような変性を伴う軟骨欠損に対し、従来の治療法では困難であった、本来の関節機能を担う硝子軟骨での修復再生を目指し臨床研究を実施するものである。同種細胞シート移植の安全性並びに有効性を確認するため、第1種再生医療等提供計画として臨床研究を実施した。事業期間内の目標であった予定症例数10例の全例の移植を達成した。これまでに本臨床研究において重篤な有害事象は認められず、術後1年時の有効性評価については現在解析中であるが、関節鏡所見において軟骨の修復再生が確認された。また、同種細胞シートの特性解析及び安全性に関する評価を実施するため、臨床研究で収集したドナー細胞(多指症由来軟骨細胞)を用いて細胞シートを作製し、細胞数、生存率、物理的構造確認、形態確認、軟骨特性試験並びに継代培養に伴う形質変化やゲノム構造変化などの有無をアレイ比較ゲノムハイブリダイゼーション(アレイCGH)及び核型解析等を実施しデータを収集した。細胞シートの同種移植における移植免疫に関する基礎データの収集及び移植安全性や臨床成績との関連について考察するため、今年度移植細胞として使用した1例のドナー細胞とレシピエント3例について、ドナー細胞とレシピエントのHLAマッチング及びHLA抗体産生についてデータを収集した。国立成育医療研究センター研究所との共同研究では、成育医療研究センターで収集された多指症由来軟骨組織から細胞ストックを複数作製し、東海大学への輸送し細胞シートを作製して品質試験(細胞数、細胞生存率、軟骨特性試験等)を実施した。東海大学の臨床研究における規格値を基準とした同等性評価において規格値を満たした。品質試験において、東海大の細胞ストックと成育医療研究センターの細胞ストックとのデータ間に偏りはみられなかった。これまでに収集した東海大学由来および国立成育医療研究センター研究所由来の同種細胞シートの特性解析データを活用し、実用化に向け、「多施設からドナー細胞原料を入手することを想定した、ドナー細細胞原料の同等性検討試験項目及び基準値」の妥当性についてPMDA事前面談を行った。その結果、基準値の根拠となる実測値や、1ドナーあたりのストック数等の実績を蓄積した上で相談を行うよう助言を受けたため、データを蓄積し精査した上で対面助言を実施することとした。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. Toyoda E, Sato M, Takahashi T, Maehara M, Okada E, Wasai S, Iijima H, Nonaka K, Kawaguchi Y, Watanabe M. Transcriptomic and Proteomic Analyses Reveal the Potential Mode of Action of Chondrocyte Sheets in Hyaline Cartilage Regeneration. International Journal of Moleculer Sciences, 21(1):E149, 2019. 10.3390/ijms21010149.
2. Tsuchida N, Kojima J, Fukuda A, Oda M, Kawasaki T, Ito H, Kuji N, Isaka K, Nishi H, Umezawa A, Akutsu H. Transcriptomic features of trophoblast lineage cells derived from human induced pluripotent stem cells treated with BMP 4. Placenta. 89, 20-32, 2019. 10.1016/j.placenta.2019.10.006
3. Muraya K, Kawasaki T, Yamamoto T, Akutsu H. Enhancement of Cellular Adhesion and Proliferation in Human Mesenchymal Stromal Cells by the Direct Addition of Recombinant Collagen I Peptide to the Culture Medium. Biores Open Access. 8(1), 210-218, 2019. 10.1089/biores.2019.0012
4. 高橋匠, 佐藤正人. バイオテクノロジーシリーズ「関節・軟骨の再生医療」第4章. シーエムシー出版. 2019.
5. 佐藤正人. 再生医療の現状とスポーツ医学への応用. 臨床スポーツ医学, 37(1), 2020.
6. 佐藤正人. 「アンメットメディカルニーズに応える」とは? 再生医療, 19(1), 11, 2020.
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. Maehara M, Sato M, Toyoda E, Takahashi T, Okada E, Akamatsu T, Matsumura K, Suong-Hyu S, Nagashima H, Watanabe M. Articular cartilage regeneration using polydactyly-derived chondrocyte sheets cryopreserved by vitrification method. Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society Asia Pacific Chapter (TERMIS-AP) and the 7th Asian Biomaterials Congress (ABMC), Brisbane, Australia, 2019.10.14-17. 国外, ポスター.
国外 / ポスター
2. Okada E, Sato M, Maehara M, Toyoda E, Takahashi T, Watanabe A, Shirasuna S, Wasai S, Akamatsu T, Watanabe M. Evaluation of allogeneic chondrocytes derived from polydactyly surgery for the regenerative treatment of knee joint cartilage. Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society Asia Pacific Chapter (TERMIS-AP) and the 7th Asian Biomaterials Congress (ABMC), Brisbane, Australia, 2019.10.14-17. 国外, ポスター.
国外 / ポスター
3. Toyoda E, Sato M, Sogo Y, Okada E, Maehara M, Takahashi T, Matoba R, Sato C, Akamatsu T, Watanabe M. Analysis of proteomic factors associated with autocrine and paracrine effects of chondrocyte sheets. Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society Asia Pacific Chapter (TERMIS-AP) and the 7th Asian Biomaterials Congress (ABMC), Brisbane, Australia, 2019.10.14-17. 国外, ポスター.
国外 / ポスター
4. Takahashi T, Sato M, Kawaguchi Y, Toyoda E, Maehara M, Watanabe A, Wasai S, Watanabe M. Surface markers for the characterization of polydactyly-derived chondrocyte sheets. Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society Asia Pacific Chapter (TERMIS-AP) and the 7th Asian Biomaterials Congress (ABMC), Brisbane, Australia, 2019.10.14-17, 国外, 口頭.
国外 / 口頭
5. Kawaguchi Y, Sato M, Takahashi T, Toyoda E, Maehara M, Takatori N, Wasai S, Okada E, Sato C, Watanabe M. Evaluation of the chondrogenic ability of chondrocyte sheets. Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society Asia Pacific Chapter (TERMIS-AP) and the 7th Asian Biomaterials Congress (ABMC), Brisbane, Australia, 2019.10.14-17, 国外, ポスター.
国外 / ポスター
6. 佐藤正人. 【パネルディスカッション】膝関節疾患における再生医療の最前線. 第11回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会(JOSKAS), 札幌, 2019. 6.13-14, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
7. 佐藤正人.【招待講演】軟骨細胞シートの先進医療までの道のりと今後の展開. 第1回細胞シート工学イノベーションフォーラム ~細胞シートの未来を語ろう!~, 東京, 2019.7.19. 国内, 口頭.
国内 / 講演
8. 高橋匠, 川口祐加, 和才志帆, 豊田恵利子, 前原美樹, 渡部綾子, 岡田恵里, 内山綾香, 佐藤正人. 関節軟骨再生治療の普及を加速するiPS細胞由来軟骨細胞シート, 東海大学産学連携フェア2019, 東京, 2019.8.7, 国内, ポスター.
国内 / ポスター
9. 岩崎佳子、豊田恵利子、永井竜児、佐藤正人. 先進医療「自己細胞シートによる軟骨再生治療」における細胞シートの品質・特性評価法の確立及び治療効果予測の検討, 東海大学産学連携フェア2019, 東京, 2019.8.7. 国内, ポスター.
国内 / ポスター
10. 高橋匠, 川口祐加, 和才志帆, 豊田恵利子, 前原美樹, 渡部綾子, 岡田恵里, 内山綾香, 佐藤正人. 関節軟骨再生治療の普及を加速するiPS細胞由来軟骨細胞シート, 第2回東京都市大学―東海大学ジョイントシンポジウム, 東京, 2019.8.23, 国内, ポスター.
国内 / ポスター
「国民との科学・技術対話社会」に対する取り組み
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1. 佐藤正人. 【事業発表講演】同種細胞シートを用いた変形性膝関節症に対する再生医療の実現. 令和元年度AMED再生医療研究交流会, 2019.9.3. 東京.
不明
2. 佐藤正人.【公開シンポジウム・講演会】AMED再生医療実用化研究事業「同種細胞シートによる変形性膝関節症に対する再生医療の実現」公開シンポジウム・講演会開催, 2019.11.22, 東京.
不明
3. 佐藤正人. 【患者・市民参画イベント】「患者・社会と考える再生医療-有効性と安全性をより良く伝え、みんなで考えてみませんか-」アカデミアで実施する再生医療の臨床研究と先進医療. 日本再生医療学会主催, 2019.12.15, 名古屋.
不明
4. 国民への情報発信【研究事業ホームページ】http://cellsheet.med.u-tokai.ac.jpで、随時研究事業について情報を発信している。
不明