はじめに

■細胞組織工学の技術

細胞組織工学は生物工学の分野の一つであり、米国科学財団によって正常な組織構造・機能・損傷・又は欠損組織や器官の修復と回復の理解に向けた、工学技術の原理の適用と、生命科学として定義されています。

細胞組織工学の分野の範囲で、損傷・欠損組織・器官の置換と修復の方法は、一般的に以下の3つに分類されます。

  1. 骨格に基づいた研究法
  2. 細胞/遺伝子に基づいた研究法
  3. 生理活性分子(成長要因)研究法

ACellはこの中でも、1.の骨格に基づいた解明を中心に位置づけています。

■自然の、生物学的な骨格

身体の組織や器官の置換や修復には、細胞が付着・転移・増殖・分裂をする骨格、又は型板が必要となります。骨格の性質には、以下の3種類があります。

  1. 造か自然発生
  2. 吸収性か非吸収性
  3. 細胞性か無細胞性

また、細胞組織工学製品は、ACellにより発見されて発展し、そして市場で売られている細胞外基質(ECM)骨格であり、それは以下の3つの性質を持っています。

  1. 完全な自然発生:自然発生が起源の骨格物質は、合成法による研究室での繁殖ができず、組織的分子や機能的分子の化合ができません。その為、人造の骨格を超えた重要な利点があります。
  2. 完全な再吸収性:体は通常、移植手術後2〜3週間以内にACell骨格を再吸収します。そして、移植した外部からの物質に対抗し、慢性宿主炎症性反応の可能性を永久に除去します。
  3. 完全な無細胞質:ACellの骨格の無細胞質は、有害な免疫反応を引き起こす抗原性の刺激(例えば細胞マーカー)を除去します。無細胞間質は、傷治療と、多様な細胞種類の三次元構造の成育との両方にとって理想的で、順応性や適応性反応を刺激する免疫組織ホストに信号を与えます。

■非尿器膀胱は理想的骨格物質

ACell骨格テクノロジーの細胞外基質は、豚の非尿器膀胱から抽出されたUBM(非尿器膀胱基質)です。

細胞層表面を排除する機械的・科学的過程に次ぎ、本質的に非尿器膀胱奥深くの全ての筋肉層と、残りの無細胞基質は、申し分のない骨格物質に相当します。UBM骨格テクノロジーは独特な二重層特性を持ち、その点でECM骨格テクノロジーと区別されます。層の一つの表面はECM基部膜から成り、向かい側の表面はECM無基部膜から成り立っています。

ECMは、研究室での複製は実質的には不可能な、三次元の超構成に配列された構造的プロテインと機能的プロテインの両方の集合体から成り立っています。

他企業の細胞組織工学の専門的研究では、たいてい、ECM骨格の成分の一つかそれ以上を必要とします。例えば、純化した第一種コラーゲンは、皮膚の修復・形成手術や、下部非尿器管の修復の為の骨格として、広範囲にわたり使用されています。同様に、ECMの中の血管内皮増殖因子(VEGF)や、塩基性線維芽細胞増殖因子(BFGF)などの成長因子は、新しい血管や連結組織細胞の増殖を刺激する為、治療的に使用されています。

私達は、ACell UBMは、傷の治療に最適な比率の組織的分子と機能的分子を含んでおり、そのテクノロジーの特徴は観測された生物学的反応を説明する点だと考えます。

■けがに対する体の反応を根本的に変えてゆく

傷や組織欠損箇所へのACell UBM移植後、かなり丈夫な血管原性(すなわち、新しい血管形成)反応が認められました。

これは、多種類の繊維に分裂する可能性を持つ単細胞を含む多くの細胞類の、豊富な浸透の結果起こります。前臨床動物試験で、UBM骨格は、食道組織、非尿器膀胱、声帯と喉頭組織、骨格筋肉と体壁、心臓弁膜、そして新しい心筋(例えば心臓組織)でさえも形成する能力を持つ事が明らかになりました。

組織の修復の間も、移植されたUBM骨格はやがて徐々に退化し、最終的に骨格の場所に残された宿主細胞と組織のみが蓄積されます。言い換えれば、UBM骨格は損傷に対する哺乳類の反応を基本的に改めます。UBMは、組織置換に機能的な骨格としての役割を果たします。

簡単な傷組織の編成や治療反応の全くの欠乏よりも、身体は胎生期発達中に起こる、編成された組織(すなわち、引き起こされた)の沈着現象の追憶に刺激されます。

■要約

要するに、ACellのテクノロジーは、豚の非尿器膀胱の細胞外基質に基づいた、非細胞で自然発生した完全な再吸収性骨格要素から得られたものです。

その骨格要素は、他のやり方では可能ではないと考えられる、ある意味では、哺乳類の組織成長と分裂に帰納的な型板としての役割を果たします。


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