「未来にふれる再生医療研究室」レポート:健康未来EXPO 2019から学んだこと その01
「未来にふれる再生医療研究室」レポート:健康未来EXPO 2019から学んだこと その01詳細は「01.「再生医療研究室」レポート.zip」を参照してください。この中には、「01.「再生医療研究室」レポート.pdf」と関連写真が含まれます。
第01章 再生医療総論
2019年04月05日、私は一般客として健康未来EXPO 2019(以下EXPO 2019)に参加し、ブース「未来にふれる再生医療研究室」を見学した(1)。
再生医療はバイオ医薬品(遺伝子組換え技術や細胞培養技術を用いて製造したタンパク質を有効成分とする医薬品,2)の一種で、病気や怪我などで失われた細胞や組織を人工的に作り出し、移植することで身体機能を回復させる医療である(図01.01)。
図01.01.再生医療とは?。
撮影日:2019年04月05日。
再生医療は通例人工的に作り出された細胞や組織の移植を意味するが、一部のがんに対するワクチン療法やウイルス療法も含まれる(図01.02,3,4,5,6,7,8,9,10)。
図01.02.再生医療のいろいろ。
撮影日:2019年04月05日。
第02章 承認済み再生医療等製品
本章で、ブース「未来にふれる再生医療研究室」で紹介された、独立行政法人 医薬品医療機器総合機構(PMDA)の審査ならびに薬事分科会の審議・報告を経て、厚生労働大臣によって承認された再生医療等製品を紹介する。これらの製品には、キムリア点滴静注、コラテジェン筋注用4mg、ジェイス、ジャック、ステミラック注、テムセルHS注、および、ハートシートが含まれる(11)。なお、キムリア点滴静注とコラテジェン筋注用4mgを除外する。
01.ジェイス
ジェイスは株式会社ジャパン・ティッシュ・エンジニアリング(以下J・TEC)が製造・販売するヒト(自己)表皮由来細胞シートで、重症熱傷、先天性巨大色素性母斑、ならびに、栄養障害型表皮水疱症および接合部型表皮水疱症の治療法として承認されている(図02.01,12)。
図02.01.ジェイス。
撮影日:2019年04月05日。
02.ジャック
ジャックはJ・TECが製造・販売するヒト(自己)軟骨由来組織で、膝関節における外傷性軟骨欠損症または離断性骨軟骨炎(変形性膝関節症を除く)の臨床症状の緩和(ただし、他に治療法がなく、かつ、軟骨欠損面積が4 cm2以上の軟骨欠損部位に適用する場合に限る)に承認されている(図02.02,13)。
図02.02.ジャック。
撮影日:2019年04月05日。
03.ステミラック注
ステミラック注はニプロ株式会社(以下ニプロ)と札幌医科大学が共同開発し、ニプロが製造・販売するヒト(自己)骨髄由来間葉系幹細胞で、脊髄損傷に伴う神経症候と機能障害の改善(ただし、外傷性脊髄損傷で、ASIA 機能障害尺度が A、B 又は C の患者に限る)に承認されている(図02.03,14,15)。
図02.03.ステミラック注とテムセルHS注の解説。
撮影日:2019年04月05日。
04.テムセルHS注
テムセルHS注はJCRファーマ株式会社が製造・販売するヒト間葉系幹細胞で、造血幹細胞移植後の急性移植片対宿主病(GVHD)の治療薬として承認されている(図02.03,16)。
05.ハートシート
ハートシートはテルモ株式会社が製造・販売するヒト(自己)骨格筋由来細胞シートで、NYHA心機能分類がIIIまたはIV度で安静時における左室駆出率が35%以下の薬物治療や侵襲的治療を含む標準治療で効果不十分な虚血性心疾患による重症心不全の治療に承認されている(図02.04,17)。
図02.04.ハートシート(レプリカ)。
撮影日:2019年04月05日。
第03章 臨床試験段階の再生医療等製品
現在、再生医療の大部分は非臨床試験や臨床試験の段階にある。EXPO 2019で紹介された滲出型加齢黄斑変性に対する自己iPSC由来網膜色素上皮シート移植(図03.01,18)もこうした再生医療の1つである。
図03.01.自己iPSC由来網膜色素上皮(RPE)シート移植片。
撮影日:2019年04月05日。
一方現在では、2017年03~09月にかけて、滲出型加齢黄斑変性に対する他家iPSC由来REP細胞懸濁液移植の安全性を確認する臨床研究が5例実施され、移植後1年の経過観察が全て終了された。
全例において、他家iPSC由来REP細胞に対する免疫反応は、免疫抑制剤の投与なしに局所ステロイド投与のみで抑制された。
HLA適合させた他家iPSC由来REP細胞の移植後1年での安全性が確認された(19)。
以上から、滲出型加齢黄斑変性に対するiPSC由来REP細胞移植の臨床試験は確実に進展している。
第04章 ミニ腸
オルガノイドは、「ミニ臓器」とも言われる生体内の組織または臓器に極めて似ている3次元(3D)培養系である。この3D培養系は、分化した組織の複雑な空間的パターンを再現でき、細胞と細胞、細胞とマトリックスとの相互作用を示すこともできる。理想的には、生体内の分化した組織と同様の生理学的応答を有する。また、2次元(2D)細胞培養モデルと異なり、オルガノイドは物理的、分子的、および生理学的に生体内の組織と極めて類似する(20)。
小腸オルガノイド(以下ミニ腸)もこうしたオルガノイドの1つである。
阿久津英憲国立成育医療研究センター再生医療センター生殖医療研究部長らは、大日本印刷株式会社や東北大学の研究者らと共に、試験管内でヒト胚性幹細胞(embryonic stem cell:ESC)から、ミニ腸の作製に世界で初めて成功した(図04.01,21,22)。
ミニ腸の特徴を以下に示す。
腸管はヒト臓器の中でも複雑な構造と機能を有しているが、ミニ腸は生体腸管と同様に蠕動様運動をし、吸収能や分泌能を備えている。
ミニ腸は試験管内での長期維持が可能で、薬品の試験も繰り返し行うことができるため、創薬開発では極めて革新的な手段になりうる。
小腸の先天性疾患や原因不明の慢性炎症性腸疾患(例.潰瘍性大腸炎、クローン病)などに対する画期的な治療法開発の手段として期待される。
図04.01.ミニ腸。
撮影日:2019年04月05日。
立体臓器であるミニ腸の成果は、多能性幹細胞から複数種の細胞から成る複雑な生体組織を試験管内で作製し、組織移植するという「次々世代の再生医療」へも今後期待される。
第05章 ティッシュ・エンジニアリング
ティッシュ・エンジニアリングは生きた細胞を使って本来の機能をできるだけ保持した組織・臓器を人工的に作り出すことを目的とする。
日本では、再生医療の一部(または再生医療を実現する手段)として認識されており、「組織工学」とも呼ばれる。ティッシュ・エンジニアリングは、再生医療の実現に向けた新しい手段となる(図05.01,23)。
図05.01.ティッシュ・エンジニアリング。
撮影日:2019年04月05日。
3Dバイオプリンターは、人間の細胞や組織を取り出して培養し、3Dデータを元に複数種類の細胞を適切に積層・配置して立体的な細胞構造体を作製する3Dプリンターである。
なお、3Dバイオプリンターはティッシュ・エンジニアリングに必須な技術になりつつある。
3Dバイオプリンターは、インクジェット式、押し出し式、レーザーアシスト式、および、剣山式の4種類に分類される(図05.02,24,25,26,27,28,29)。
a.剣山式3Dバイオプリンター用剣山。
b.剣山で立体にした組織。
図05.02.剣山式3Dバイオプリンター。
撮影日:2019年04月05日。
第06章 まとめ
EXPO 2019内ブース「未来にふれる再生医療研究室」を介して、私は少しとはいえ、再生医療の最前線を垣間見ることができた。この経験は私にとって非常に有意義であったし、そうあり続ける。
『探検バクモン』「山中教授とめぐる京都大学 iPS細胞研究所」(2019年02月13日放送,30)で、山中伸弥京都大学CiRA所長は「iPS細胞は人間の寿命自体を伸ばすことはできないが、健康寿命を伸ばすことができる」と言った。彼の指摘通り、iPSCを利用する再生医療などの発展により、各人の健康寿命が延長することで、その生活の質が十分に維持される可能性がある。
2019年05月04日21時、NHKスペシャル「寝たきりからの復活~密着!驚異の“再生医療”~」で、ステミラック注による脊髄損傷に対する再生医療が紹介された(17,18,31)。
この治療法は外傷性脊髄損傷患者を回復させる、いわば「失ったものを取り戻す」可能性が高い。
一方、岡野栄之慶應義塾大学医学部生理学教室教授らによる、脊髄損傷の患者に対するiPSC由来の神経幹細胞を移植して機能改善を目指す世界初の臨床研究が2019年02月の厚生科学審議会再生医療等評価部会で承認された(32)。
また、霜田雅之国立国際医療研究センター膵島移植プロジェクト長らは、ブタ膵島をカプセル化したバイオ人工膵島の研究を行っている(33)。
再生医療の普及がそれを必要とする多数の患者を救うことを、私は期待し、かつ、切望する。
参考文献
1 第30回日本医学会総会 2019 中部.“きぼうのまち”.健康未来EXPO 2019 トップページ.展示・体験.https://kenko-miraiexpo.jp/activity/kibou/,(参照2019年04月21日).
2 一般社団法人 くすりの適正使用協議会.“バイオ医薬品ってどんなもの?(患者さん・一般の方向け)”.くすりの適正使用協議会 トップページ.http://www.rad-ar.or.jp/bio/index_ippan.html,(参照2019年04月23日).
3 株式会社インテリム.“再生医療について学ぼう”.インテリム ホームページ.R:intellim.2018年07月10日.https://www.intellim.co.jp/rintellim/rintellim_20180710.html,(参照2019年04月28日).
4 幹細胞情報データベースプロジェクトSKIP(Stem cell Knowledge & Information Portal).“ヒト幹細胞を用いる臨床研究(組織別)”.SKIP ホームページ.幹細胞のいろは.再生医療等の実施の動向(国内).2016年01月.https://skip.stemcellinformatics.org/knowledge/base/tissue/,(参照2019年04月28日).
5 京都大学iPS細胞研究所(CiRA).“「iPS細胞由来ドパミン神経前駆細胞を用いたパーキンソン病治療に関する医師主導治験」開始について”.京都大学CiRA ホームページ.ニュース・イベント.ニュース.2018年.研究活動.2018年07月30日.http://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/pressrelease/news/180730-170000.html,(参照2019年04月28日).
6 タカラバイオ株式会社.“切除不能/転移性メラノーマを対象とした腫瘍溶解性ウイルスHF10の米国第II相臨床試験の最終結果を発表”.タカラバイオ ホームページ.ニュースリリース.2018年.2018年05月31日.http://ir.takara-bio.co.jp/ja/news_all/news_Release/newsr_8938199320180529.html,(参照2019年04月29日).
7 オンコリスバイオファーマ株式会社.“テロメライシン® (OBP-301)”.オンコリスバイオファーマ トップページ.パイプライン.https://www.oncolys.com/jp/pipeline/telomelysin.html,(参照2019年04月29日).
8 大学病院医療情報ネットワークセンター.“進行性固形がんを対象としたサバイビン反応性増殖型アデノウイルスベクター(Surv.m-CRA-1)の腫瘍局所投与による安全性/忍容性及び予備的な有効性検討のためのオープンラベル用量漸増試験(第I相試験)”.UMIN Clinical Trials Registry(UMIN-CTR) ホームページ.2019年04月22日.https://upload.umin.ac.jp/cgi-open-bin/ctr/ctr_view.cgi?recptno=R000026464,(参照2019年04月29日).
9 大学病院医療情報ネットワークセンター.“MAGE-A4抗原特異的TCR遺伝子導入リンパ球輸注による治療抵抗性食道癌に対する遺伝子治療臨床研究”.UMIN-CTR ホームページ.2015年05月20日.https://upload.umin.ac.jp/cgi-open-bin/ctr/ctr_view.cgi?recptno=R000002761,(参照2019年04月29日)
10 岡山大学大学院 医歯薬学総合研究科 泌尿器病態学.“遺伝子治療(受付終了しました)”.岡山大学大学院 医歯薬学総合研究科 泌尿器病態学 ホームページ.医療関係の方へ.http://www.uro.jp/okayama/torikumi/torikumi01.html,(参照2019年04月29日).
11 独立行政法人 医薬品医療機器総合機構(PMDA).“審査報告書・申請資料概要”.PMDA ホームページ.審査関連業務.承認審査業務(申請、審査等).承認情報.再生医療等製品.https://www.pmda.go.jp/review-services/drug-reviews/review-information/ctp/0002.html,(参照2019年04月30日).
12 株式会社ジャパン・ティッシュ・エンジニアリング(J・TEC).“自家培養表皮ジェイス”.J・TEC ホームページ.医療関係者向け情報.http://www.jpte.co.jp/Professional/JACE/index.html,(参照2019年04月30日).
13 J・TEC.“自家培養軟骨ジャック”.J・TEC ホームページ.医療関係者向け情報.http://www.jpte.co.jp/Professional/JACC/index.html,(参照2019年04月30日).
14 ニプロ株式会社.“脊髄損傷の治療に用いる再生医療等製品「ステミラック®注」薬価基準収載のお知らせ”.ニプロ ホームページ.過去のNews Release.2019年.2019年02月26日.https://www.nipro.co.jp/news/document/190226.pdf,(参照2019年04月30日).
15 札幌医科大学附属病院.“脊髄損傷に対する再生医療等製品「ステミラック注」を用いた診療について”.札幌医科大学附属病院 トップページ.お知らせ.2019年.2019年04月23日.http://web.sapmed.ac.jp/hospital/topics/news/stemirac.html,(参照2019年04月30日).
16 JCRファーマ株式会社.“製品情報”.テムセルHS注 トップページ.テムセル®HS注製品概要.http://www.temcell.jp/outline/products/index.html,(参照2019年04月30日).
17 テルモ株式会社.“再生医療等製品/ハートシート”.テルモ ホームページ.医療関係の皆様向け情報.https://www.terumo.co.jp/medical/regenerative/heartsheet.html,(参照2019年05月01日).
18 国立研究開発法人 理化学研究所 生命機能科学研究センター.“自家iPS細胞由来網膜細胞を用いた加齢黄斑変性の臨床研究”.理化学研究所 多細胞システム形成研究センター(理研CDB) ホームページ.ニュース一覧.2017.研究成果.2017年03月17日.http://www.cdb.riken.jp/news/2017/researches/0317_13027.html,(参照2019年05月01日).
19 国立研究開発法人 理化学研究所.“「滲出型加齢黄斑変性に対する他家iPS細胞由来網膜色素上皮細胞懸濁液移植に関する臨床研究」の移植後1年の経過観察終了の報告について”.理化学研究所 ホームページ.広報活動.トピックス2019.2019年04月18日.http://www.riken.jp/pr/topics/2019/20190418_1/,(参照2019年05月01日).
20 株式会社ベリタス.“ザ・「オルガノイド」 - 革新的な3次元培養で作製された"ミニ臓器" 用途別細胞培養”.ベリタス ホームページ.ラーニングコーナー.2018年06月14日.https://www.veritastk.co.jp/sciencelibrary/learning/miniorgan-organoid.html,(参照2019年05月05日).
21 国立研究開発法人 国立成育医療研究センター.“ES細胞から機能的で動きも伴う立体臓器(「ミニ腸」)を創り出すことに成功”.国立成育医療研究センター トップページ.プレスリリース.2017.2017年01月12日.https://www.ncchd.go.jp/press/2017/es-organoid.html,(参照2019年05月05日).
22 大日本印刷株式会社.“国立成育医療研究センターと大日本印刷 次世代臓器チップ「ミニ腸」を使った創薬支援に向けて共同研究を開始”.大日本印刷 ホームページ.ニュース.2017年10月02日.https://www.dnp.co.jp/news/detail/1187753_1587.html,(参照2019年05月05日).
23 J・TEC.“J・TECってどんな会社?『再生医療の産業化』を目指して”.J・TEC ホームページ.事業内容.http://www.jpte.co.jp/intro/index.html,(参照2019年05月07日).
24 株式会社リコー.“バイオ3Dプリンター”.リコー ホームページ.技術.研究開発本部.研究領域.ヘルスケア.https://jp.ricoh.com/technology/institute/research/tech_3d_bio_printer.html,(参照2019年05月08日).
25 テクダイヤ株式会社.“バイオマテリアルプリンティング(3Dバイオプリンティング)”.テクダイヤ ホームページ.テクダイヤ技術向上ブログ.技術.2017年04月28日.https://tecdlab.com/2017/04/28/dictionary-%E3%83%90%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%83%9E%E3%83%86%E3%83%AA%E3%82%A2%E3%83%AB%E3%83%97%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%83%86%E3%82%A3%E3%83%B3%E3%82%B0%EF%BC%883d%E3%83%90%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%83%97/,(参照2019年05月09日).
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27 株式会社東レリサーチセンター.“ものづくりやバイオ分野における3Dプリンティング技術の最新動向”.東レリサーチセンター ホームページ.トピックス.The TRC News 3月号を掲載しました.2017年03月31日.https://www.toray-research.co.jp/technical-info/trcnews/pdf/201703-01.pdf,(参照2019年05月09日).
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31 NHK.“寝たきりからの復活 ~密着!驚異の「再生医療」~”.NHKオンライン トップページ.番組をさがす.あ行.え.NHKスペシャル.これまでの放送.2019年05月04日.http://www6.nhk.or.jp/special/detail/index.html?aid=20190504,(参照2019年05月11日).
32 株式会社日経BP.“インタビュー◎iPS細胞由来の神経幹細胞移植で機能改善を目指す 世界初、iPS細胞による脊髄損傷の臨床研究開始 慶應義塾大学医学部生理学教室教授の岡野栄之氏に聞く”.日経メディカル トップページ.2019年03月.2019年03月19日.https://medical.nikkeibp.co.jp/leaf/mem/pub/report/201903/560239.html,(参照2019年05月11日).
33 株式会社日経BP.“インタビュー◎膵島移植とバイオ人工膵島の最前線 進化する膵島移植、来年度の保険適用を目指す 国立国際医療研究センター膵島移植プロジェクト長の霜田雅之氏に聞く”.日経メディカル トップページ.2019年05月.2019年05月07日.https://medical.nikkeibp.co.jp/leaf/mem/pub/report/t331/201905/560615.html,(参照2019年05月11日).
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