網膜剥離が日帰り手術になる日も近い!?長期埋め込み可能な人工硝子体の開発に世界で初めて成功|東大・筑波大


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■長期埋め込み可能な人工の硝子体の開発に世界で初めて成功

参考画像:「世界で初めて長期埋め込み可能な人工硝子体を開発」 (2017/3/3、東京大学プレスリリース)|スクリーンショット

「世界で初めて長期埋め込み可能な人工硝子体を開発」

(2017/3/3、東京大学プレスリリース)

◆眼の中に注射で注入でき、速やか(10 分以内)にゲル化し人工硝子体として使用可能な、生体適合性のハイドロゲル(注1)を、世界で初めて開発しました。

◆安全に眼球内に置換可能なこととその安全性を、1 年以上にわたり確認しました。

◆硝子体(注2)手術の合併症や眼への負担を大幅に軽減し、将来的にはすべての硝子体手術を日帰り手術にする道をひらきます。

東京大学大学院工学系研究科の酒井崇匡准教授と筑波大学医学医療系の岡本史樹講師の共同研究により、世界で初めて長期埋め込み可能な人工の硝子体の開発に成功しました。




■【背景】長期使用が可能な硝子体の材料がなかった

●生体適合性が低い

網膜のさまざまな疾患に対して行われる硝子体手術では、硝子体置換材料が必須です。

従来の材料であるガスやシリコンオイルなどは疎水性であるため生体適合性が低く、長期の使用には適さないことから、長期的かつ安全に置換可能な人工硝子体材料の開発が望まれていました。

また、眼の透明組織としては、水晶体と角膜は人工物が開発されていましたが,人工硝子体は未だ開発されていませんでした。

硝子体(しょうしたい)とは、水晶体と網膜の間にあり、眼球の大部分を占める無色透明でゼリー状の組織です。

硝子体手術には、置き換えるための材料が必要ですが、従来の材料は性質上長期使用には適さないものであり、また、人工硝子体はいまだ開発されていなかったそうです。

【参考ワード】

硝子体

コラーゲンからなる高分子網目からできているハイドロゲルの一種である。

生体適合性|weblio

ある材料を装着あるいは移植した際に、生きた体に異物として認識され、排除されることなく馴染む性質、またはその度合いを意味する表現。

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●再手術やうつ伏せ管理の必要があった

患者は入院で 1 週間程度うつ伏せの体位を保たねばならず、数カ月後には抜去を含む再手術を受ける必要がありました。

網膜の病気の手術には、ガスやシリコンオイルなど、長期埋植に向かない材料が用いられているため、、再手術やうつ伏せ管理の必要があるそうです。

●ハイドロゲルの成功例はこれまでなかった

インジェクタブルゲルは、生体内でゲル化を誘起する反応が周辺組織に刺激を与えることや、生体内において周囲の水を吸い込んで膨らみ、周辺組織を圧迫する等の問題を有しています。

ハイドロゲルとは、高分子が分岐し網目構造になったものが、水を含んで膨らんだ物質のことで、身近な例では、ゼリーやソフトコンタクトレンズが挙げられます。

人工硝子体の材料として、ハイドロゲルの応用研究がなされてきましたが、注射により生体内に埋植が可能で、生体内でゲル化するインジェクタブルゲルには、反応が周辺組織に刺激を与えたり、水を吸い込んで膨らみ周辺組織を圧迫するなどの問題がありました。

また、膨潤(ゲルが液体を吸収して膨張すること)をコントロールする試み自体もほとんどされてこなかったそうです。

■研究内容

本研究では、ゲルが作製されてから分解されていくまでのすべての期間にわたり、膨潤圧を周辺組織に影響を及ぼさないレベル(1 kPa 以下)まで低減することに成功しました。

さらには、ゲル化過程を含め、周辺組織に対する毒性・刺激性も容認可能なレベルまで低減することに成功しました。

その結果、上記の特性を保ちながら、液状のままで眼内に注入し、内部において速やか(10 分以内)にゲル化させることを世界で初めて可能にしました(図1)。

研究グループは、この技術を動物モデルに用い、ハイドロゲルによる網膜剥離の長期にわたる治療を世界で初めて実現させました(図2)。

しかも、人工硝子体として 1 年以上、なんら副作用をおこすことなく使用可能であることが確認できました。

膨潤をコントロールしながら、液状のままで眼の中に注射で注入でき、10 分以内にゲル化することに世界で初めて成功しました。

また、動物での研究で、ハイドロゲルによる網膜剥離の治療を行い、人工硝子体として長期間副作用を起こすことなく使用できることを確認しました。

■まとめ

将来的には、人工硝子体を活用すれば、網膜剥離のような病気でも日帰り手術が可能になる日も近いかもしれません。

→ 網膜剥離(もうまくはくり)とは|網膜剥離の症状・原因・見え方 について詳しくはこちら







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