Copenhagen Researchers Bring Hope to Millions Facing Future Breast Reconstruction | Adipose Stem Cell Expansion | Corning

コペンハーゲン大学病院の研究者らは、乳房再建を目的とした新規手技の有効性と信頼性を検討するため、コーニングに脂肪幹細胞の生体外伸展のスケールアップへの支援を求めた

自家脂肪移植は乳房再建において最も侵襲性の低い方法ですが、組織吸収率が最大80%と高いことが最大の欠点です。コペンハーゲン大学病院(Rigshospitalet)の 形成外科・再建外科のKrzysztof Drzewiecki教授および臨床免疫学部のAnne Fischer-Nielsen博士率いるデンマークの研究者らは、次の仮説を立てました。 ヒト脂肪移植片の自家脂肪幹細胞 (ASCs) 含有率を高めたら、移植片の生着率を上げることができないだろうか?ただしこれには大きな課題がありました。それは「移植成功率を上げるために十分な量の幹細胞をどのようにして培養するか?」ということです。本臨床試験の責任者であるPeter Glovinski博士は、本臨床試験の推進のためにコーニングに支援を求めました。それを受けてコーニングは数十億もの幹細胞の増殖を可能にするスケールアップソリューションを設計しました。

必要なものが多すぎて、理想的な解決策がない

Glovinski博士とその共同研究者らがこの研究に情熱を注ぐ理由は、ただ1つです。「世界の女性のうち10人に1人は生涯のどこかで乳癌に直面し、多くの人が癌治療の一環として再建手術を必要とします。デンマークだけでも毎年4,800人の女性が乳癌に罹患しています。しかし、遊離皮弁や移植などの現在の手術には大きな欠点があります」と博士は述べています。

侵襲性の低い一般的な術式は他にもありますが、やはり重大な欠点があります。自家脂肪移植では、患者の大腿部、腹部および臀部から脂肪吸引により脂肪組織を回収し、組織懸濁液内で処理した後に注入して乳房を再現します。Glovinski博士が強調するとおり、「注入した脂肪の最大80%は体内に吸収される可能性があり、組織の多くは死滅すると考えられます。多くの場合、女性はこの手術を何回も受ける必要があります」

そこで、生体外で大量に培養した自家脂肪由来幹細胞を脂肪移植片に加えることで移植片の生着率を上げることはできないかとチームは提起しました。「幹細胞は成長因子を分泌し成熟脂肪細胞に分化することが分かっており、移植片生着に役立つ可能性があります」と説明するGlovinski博士は、細胞培養研究の専門知識と臨床経験の両方を持つ貴重な存在です。

実行可能な仮説

2013年には、デンマークがん学会(Danish Cancer Society)、Rigshospitalet病院の頭部および整形外科センター(Centre of Head and Orthopaedics)、およびMoalem Weitemeyer Bendtsenの共同出資により、強化脂肪移植片と非強化脂肪移植片の生着を比較する三重盲検プラセボ対照試験が開始されました。結果は有望で、The Lancetに発表され (Kølle, et al., 2013)、ASC移植片強化により、脂肪吸引が主要な組織増大の信頼できる代替術となりうることが示唆されています1。Glovinski博士は「強化した脂肪組織片を上腕に注入する初の臨床試験は、プルーフ・オブ・コンセプト(POC)として重要でした」と述べています。

チームは現在、最終段階として、女性ドナーを対象とする1年間の臨床試験に進んでいます。治験実施計画書によると、各女性ドナーから幹細胞を脂肪吸引で回収した後、前回の臨床試験と同様にASCを培養します。次に、乳房への注入に先立ち、自家脂肪移植片を幹細胞で強化します。本プロジェクトは、デンマークの保健当局に登録、承認され、「先進医療」に分類されました。Glovinski博士は「本プロジェクトが先進医療として指定されたことで、私たちのアプリケーションはデンマーク学術委員会のレビューも受けました。承認を得られて光栄です」と述べています。

 

1つのCorning® CellSTACK®チャンバーから6億を超える幹細胞を作り出す

 

チームは、生体外で細胞を培養することにより生理学的濃度を大幅に改善できることを知っていました。しかし、Glovinski博士が述べているとおり、「最大の課題は、スケールアップするために最善の方法を見つけ出すことでした」

研究者らは、コーニングのコペンハーゲンのエリア担当者に連絡を取り、彼らの特殊な要件を満たす解決策を求めました。「試行錯誤でした」コーニングライフサイエンスのCaroline Hughes Jenkinsは述べています。「まず、3種類の表面の25cm2フラスコを試しました。それからCorning CellBIND表面のCorning HYPERStack®-12段を検討し、次にCorning細胞培養(TC)表面処理をしたCellSTACKの10チャンバーを検討しました。これは細胞接着と増殖を改善するために培養容器の表面電荷を変える処理です。若干の微調整後にTC処理表面をしたCellSTACKが極めて良好だということがわかりました。チームは現在、1つのCellSTACK-10チャンバーから6億を超えるの幹細胞を作り出しています」

Glovinski博士は、「私たちは、広範囲にわたる細胞培養の製品群を有しているコーニングを選び、コーニングはスケールアップのために必要なあらゆるものを提供してくれました。しかし、私たちは製品だけでなく、専門知識まで得られるとは想像もしていませんでした!Carolineとそのチームは私たちのラボを何度も訪問し、最善の表面と培養容器を見つける手助けをしてくれました。製品の使用方法を的確に指導し、期待した回収率が得られなかった時のトラブルシューティングもしてくれたのです」と述べています。

 

現状を打破する可能性

 

最後の試験として、研究者らは3件目の乳癌患者を対象とした臨床試験を計画しました。Glovinski博士は、「この新たな技術により、形成外科分野の現状を打破できる可能性があります。女性の多くは、移植または他の種類の侵襲的手技を受けたくないと考えます。もし自分の幹細胞を使用した低侵襲手術が選べることを知れば、さらに多くの女性が再建を選択すると思います」と述べています。

コーニングの真のチームワーク

Reference

1. Kølle S, et al. Enrichment of autologous fat grafts with ex-vivo expanded adipose tissue-derived stem cells for graft survival: a randomised placebo-controlled trial. The Lancet. Sept 2013 382(9898):1113-1120.