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京大病院、世界初バイオ3Dプリンターを用いた神経再生技術の開発に成功

Bio3D conduit移植手術中の光景

再生医療製品の開発を行う株式会社サイフューズが、バイオ3Dプリンターを用いた神経再生技術の開発に世界で初めて成功したことを発表した。同技術の開発は、京都大学医学部附属病院(整形外科・リハビリテーション科)および京都大学大学院医学研究科とともに実施。末梢神経の再生には、サイフューズ社のバイオ3Dプリンターが利用された。今後は、末梢神経損傷患者に対する新たな治療法としての導入が期待される。(画像はBio3D conduit移植手術中の光景、出典:京都大学医学部附属病院)

神経損傷への治療アプローチと人工神経の限界

これまで、末梢神経損傷に対する治療は患者の健常な神経を犠牲にする「自家神経移植」が主流だった。自家神経の犠牲を回避する目的で人工神経の開発が行われてきたが、自家神経移植術を超える成績は得られておらず、一般には普及していないのが現状である。

人工神経治療の課題は、細胞成分が乏しい点だ。細胞成分が少ない人工神経では、サイトカインなどの再生軸索誘導に必要な環境因子が不足しているなど、神経を損傷した患者の症状を回復させるまでに課題が多い状況だった。この課題を解決するために、バイオ3Dプリンターによる神経培養と移植の取り組みが進められた。

皮膚細胞から神経を再生

京都大学医学部付属病院における、末梢神経再生の医師主導実験の概要:出典/京都大学医学部付属病院
京都大学医学部付属病院における、末梢神経再生の医師主導実験の概要:出典/京都大学医学部付属病院

実際に、京大病院の研究グループは、患者の腹部の皮膚から皮膚組織由来の線維芽細胞を培養。京都大学医学部附属病院C-RACT内の細胞調製施設(CCMT)が導入している株式会社サイフューズの臨床用バイオ3Dプリンターを活用し、治験用の神経(三次元神経導管)の製造を行った。

治験は2020年から3名の患者を対象に行われ、バイオ3Dプリンターで製造した三次元神経導管を移植。手術後12ヶ月まで経過観察を行った結果、3名の患者全員の知覚神経が回復。機能的にも良好な回復が認められたという。

研究グループは、治療法の確立に対する手応えを次のように語っている。

「末梢神経損傷を受傷したことによって、思うように手が使えなくなって仕事に復帰できず苦しんでいる患者さんや、神経移植のために神経を採取されて痛みが残ってしまった患者さんが多数おられます。今回の結果から、三次元神経導管移植は将来的に末梢神経損傷の治療法の選択肢の1つになり、苦しんでおられる多くの患者さんが元どおりに社会復帰できるようになると思います。」

副作用や問題になる合併症の発生はなく、三次元神経導管移植の安全性及び有効性が確認できたという。バイオ3Dプリンターによる再生医療が実用化に向けて大きく前進していることを示した。

細胞製三次元神経導管の開発概要(出典:サイフューズ)
細胞製三次元神経導管の開発概要(出典:サイフューズ)

3Dプリンターによる抹消神経の再生を実際の医療現場で導入するためには、大学内部の治験審査委員会の承認や医薬品医療機器総合機構(PMDA)の承認を得る必要がある。ShareLab NEWSでは、引き続き動向を追っていきたい。

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