研究開発の成果
　これまでに我々は、世界で初めて弾性軟骨への分化能を有するヒト軟骨前駆細胞の分離培養法開発に成功している（PNAS 2011、特許登録番号4748222、PCT/JP2008/051327）。この独自性の高いヒト軟骨前駆細胞を活用し、足場材料を用いることなくヒト弾性軟骨デバイスを作製可能な三次元培養法を開発した(Int J Mol Sci 2020)。本研究は、この技術を活用し、ヒト弾性軟骨デバイスの製造法を確立するとともにヒト弾性軟骨デバイス移植による非臨床POC取得を目的としている。

・ヒト弾性軟骨デバイス製造法の確立
　従来のヒト弾性軟骨デバイスは、移植後の成熟過程で収縮する特性を示す。本研究では、移植後の形態維持を実現化するため、新たにマイクロパターンプレートを用いて直径200-300μm大のスフェロイドを「マイクロスフェロイド培養」により多数作製した上で、回転培養を実施することによりin vitrtoで成熟を誘導する新規培養法を構築した（「造形可能かつ足場不要な軟骨組織の創出方法」特願2021-141210）。マイクロスフェロイド回転培養法は、従来の積層化回転培養法と比較し、in vitro/in vivoでのヒト弾性軟骨デバイスの成熟誘導に優れ、移植後収縮が少ない利点が確認された。複数の異なるヒト軟骨前駆細胞を用いて製造プロトコルの再現性確認を行ったところ、７検体中６検体において、組織サイズが約５mm大であり、２型コラーゲンなどの軟骨特異的な基質産生を示す弾性軟骨組織の製造に成功した。本結果をもとに、SOP作成を推進する計画である。

・中型動物モデル検証
　鞍鼻症や鼻咽腔閉鎖不全に対する当該デバイス移植法のPOCを取得するため、カニクイザル由来マイクロスフェロイド回転培養弾性軟骨を作製し、カニクイザルの鼻梁および咽頭後壁に自家移植し評価した（n=3）。鼻梁に移植したデバイスは移植直後および移植後２ヶ月時点の３Dカメラ解析で、全例において残存が確認され、移植前と比較して高い鼻梁を示していた。移植組織の組織学的解析により、全例で２型コラーゲンなどの軟骨特異的な基質産生が確認された。１例において咽頭後壁への残存が確認された。以上より、弾性軟骨デバイスの自家移植による隆鼻術において隆鼻効果が確認され、本研究の目的である非臨床POCが確認された。