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■眼球壁への線維芽細胞移植による近視進行抑制効果｜東京医科歯科大学

参考画像：「皮膚から採取可能な線維芽細胞の眼球壁への移植により、近視進行を抑える」― ラット近視モデルに対するヒト線維芽細胞移植による近視進行抑制効果― （2017/4/7、東京医科歯科大学プレスリリース）｜スクリーンショット

「皮膚から採取可能な線維芽細胞の眼球壁への移植により、近視進行を抑える」― ラット近視モデルに対するヒト線維芽細胞移植による近視進行抑制効果―

（2017/4/7、東京医科歯科大学プレスリリース）

結果として眼軸長の延長と屈折度は線維芽細胞非移植群に比べ、ともに４０％の抑制できることが明らかになりました（図１）。

また、眼球を摘出し、眼球に定着したコラーゲンについて組織染色を行ったところ、強膜外層に新しいコラーゲンの層が形成されており、強膜を補強していることがわかりました（図２）。

東京医科歯科大学の大野京子教授と吉田武史講師の研究グループは、近視進行モデルのラットの眼球壁である強膜周囲にヒト線維芽細胞を移植することで、強膜へのコラーゲン供給が強膜を補強し、眼球強化を行なった結果、屈折異常や眼軸長延長の抑制効果、つまり、近視の進行を抑制することができることがわかったそうです。

■研究の背景

今回、研究チームは、近視眼の強膜が、眼球延長に伴い、厚さが薄くなるだけでなく、強膜の主成分であるコラーゲンとコラーゲンを生成する線維芽細胞がともに減少することに着目し、線維芽細胞を強膜周囲に移植し、コラーゲンを生成、定着させることで強膜を補強すれば、眼軸長の延長を抑制できるのではないかと考えました。

強度近視は第2位の失明原因｜強度近視で起こりやすい４つの病気によれば、近視は多くの場合、眼球の奥行きである「眼軸長（がんじくちょう）」が伸びることで、像が網膜より手前で結んでピンボケになる、つまり近視が進行すると考えられています。

近視進行抑制治療として眼軸長の延長を抑える試みは世界各国で行われてきましたが、これまでに確立された治療法はなかったそうです。

■まとめ

2050年までに50億人が近視（近眼）になると予想されている！？で紹介した豪州のニューサウスウェールズ大学のBrien Holden研究所によれば、2050年までに50億人が近視になっていると予想されるそうです。

また、デジタルデバイスの普及によって、目を酷使する人口が増えたために、近視（近眼）人口が増えていくことが予想されます。

今回の方法は、線維芽細胞の眼球への移植によって近視進行を予防できる可能性があり、また自分自身の細胞を用いる自己移植であれば安全性も高くなることが期待されます。

新しい治療法が開発されることで、世界の近視で悩む人が少なくなるといいですね。

→　近視（強度近視・仮性近視）とは｜近視の症状・原因・予防 について詳しくはこちら

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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。

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