Home組織工学的手法を用いた自家培養軟骨移植による軟骨修復 ?磁石の力を利用して、培養した組織を再生させたい場所だけに定着?
理事（医療担当） 病院長 大学院医歯薬学総合研究科 展開医科学専攻 病態制御医科学講座 教授
（数々の肩书きを持つ越智理事ですが、本页では、以下の呼称を教授に统一しました）
（おち みつお）教授
に聞きました。（2008.11.7 学長室広報グループ）
◆越智光夫教授の软骨再生の研究が2009年10月25日（日）、ＴＢＳテレビ『梦の扉』で绍介されました。
>放送内容は
>番组制作スタッフによるブログ「编集后记」は
◆文部科学省は平成22年4月5日、「平成22年度科学技術分野の文部科学大臣表彰受賞者等の決定について」発表しました。越智光夫教授が、「三次元培養による軟骨再生技術の振興」により、科学技術の振興に寄与する活動を行ったとして、科学技術賞（科学技術振興部門）を受賞しました。（株）ジャパン?ティッシュ?エンジニアリング 畠 賢一郎常務取締役?研究開発部長と同社研究開発部 菅原 桂上席研究員との共同受賞です（2010年4月5日）。
>本学「お知らせ」はこちら
膝のスペシャリストを目指して
越智教授は、1977年本学医学部卒業後、津下健哉（つげけんや）教授（当時）の主宰される整形外科学講座に入局しました。その後、「靱帯、軟骨、半月板 など、膝をトータルにみられる外科医」を目指して、交通事故や激しいスポーツで膝の軟骨が欠損した患者、スポーツ外傷による靱帯断裂の患者を多く診察し、治療してきました。そんな教授を頼って広島カープやサンフレッチェ広島の選手たちも訪れているのだとか。年間130件もの靱帯手術を行っていた講師、助教 授時代でしたが、1995年島根医科大学（現島根大学医学部）に教授として転出します。
島根県は人口が少なく、靱帯を痛めるスポーツマンも少ない。転勤を機に、教授の研究の主軸は、靱帯から、軟骨の研究?治療へとシフトします。硬い骨同士が 直接ぶつからないようクッションの役割を果たす膝（ひざ）や肘（ひじ）などの硝子（しょうし）軟骨は、適度な弾性もあり、表面がつるつるで滑りやすく、円 滑な関節運動を支える重要な役目を持っています。この軟骨、再生能力に乏しく、一度変形してしまうと自然に治癒することはほとんどないといいます。長い間 の使用で軟骨がすり減って炎症を起こしたり、関節が変形したりして痛みが生ずる「変形性膝関節症」やスポーツ選手などがかかる「外傷性軟骨欠損症」などに は有効な治療法がありませんでした。高齢者が多く住む島根県には、変形性膝関節症やリウマチ性膝関節症など軟骨の疾患で苦しむ患者が多く、軟骨が格好のテーマでした。
世界初の软骨移植法を开始
软骨を欠损した场合、欠损部分に他の场所の软骨を切り取って移植する治疗法では、元の形とは异なるため、関节面を滑らかに形成することが难しく、また、あまり大きい欠损は採取する部位が限られているため修復できません。1994年、スウェーデンのラルス?ピータソン博士らが、患者本人の软骨细胞を取り出し、体外で细胞を培养し、损伤した部分に骨膜でパッチ（膜で盖をして缝いつける）をあて、培养した软骨细胞を浮游液で注入する方法を発表していました。越智教授は、その方法では、细胞が定着するまでに患者が动いてしまうと、缝い目から注入した细胞が漏れてしまうのではと考えました。「欠损部分にそのままはめ込むことができるような立体构造をもつ、ゲル状の新たな软骨を含む软骨様组织を作って、骨膜で盖をして缝い付ければ、漏れることもなく确実に定着する」という、スウェーデン方式の弱点を克服する新たな方法を思いつき、赴任后直ちに、岛根医大に细胞培养室を作り、いろいろ実験を重ねました。
浮游液注入方式の培养软骨细胞移植の流れ図
移植部分の断面図（単层培养）
移植部分の断面図（３次元培养）
组织をしっかり作ってくれ、なおかつ安全な「足场」となってくれる材料探しの毎日でしたが、皮肤科や形成外科领域でしわの治疗に用いられるコラーゲンの一种「アテロコラーゲン」にたどり着くのに多くの时间は必要ありませんでした。これまで教授自身が人工神経の研究で使っていて、副作用が起こりにくいことも分かっていました。
大腿骨などの正常な软骨片（硝子软骨）を摘出し、细かく砕いて酵素で処理した后、アテロコラーゲンの中で软骨细胞を培养すると、3週间后には、细胞は细胞外基质に囲まれて、ゼリー状の硬さとなりました。これを欠损部分にはめ込んで移植し、脛（すね）から採取した骨膜で盖をして漏れ出さないように缝い付けます。定着后、アテロコラーゲンは徐々に吸収され溶けてなくなっていきます。
组织工学的手法を用いて作製した软骨様细胞移植による软骨再生
1996年、教授は、世界に先駆けて、３次元培养の「コラーゲンゾル包埋（ほうまい）自家培养软骨细胞移植术」をスタートします。
2002年4月に本学教授に帰任后も、この方法を引き継ぎ多くの成果をあげました。2004年には、内阁府などが主催する第3回产学官连携推进会议において、「日本学术会议会长赏」を共同受赏。「日本学术会议会长赏」は、产学官连携の推进に多大な贡献をした优れた成功事例に対して与えられる「产学官连携推进会议功労者表彰」のうち、学术の视点から特に顕着な功绩又は功労があったと认められる事例が表彰されます。副病院长、病院长、そして理事（医疗担当）と要职を歴任しながらも、「根っからの临床家」を自认し、研究、教育、诊疗の合间を缝って手术にも临みます。手术の执刀を完全に止めるつもりはないときっぱり。手术をしないとアイディアも涌かないのだとか。
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技术を広く普及するために
この方式で数多くの软骨再生治疗を行い、大半のケースで、修復部分は、周囲の软骨组织とほとんど见分けがつかないほど回復しているといいます。现在は、组织工学的手法を用いた软骨再生の技术を広く普及するため、爱知県の再生医疗ベンチャー公司に技术移転を行い、本学の他、岛根大学、北海道大学、东京医科歯科大学など全国５ヶ所での临床试験を终了し、実用化に向け製造贩売承认申请中です。
次なるアイディア?磁石の力で软骨や骨を再生
「软骨の损伤具合は患者さんによってさまざま」「この方法では、软骨细胞を取り出すときと、培养して患者さんに戻すときと、２回も膝にメスを当てなければいけない」また「适さないケースも」と、冷静に次なる课题を见据える教授。「新しいことをつねに考えています」という教授に、次なるアイディアが浮かびます。
「软骨はすり减ってきます」と越智教授。
患者さんの体に大きくメスを入れることなく、内视镜（膝関节镜）を见ながら注入することができないかを考えていた教授に、あるアイディアがひらめきます。そして今年9月、教授らのグループは、鉄粉を混ぜて培养した细胞を、强力な磁石で骨の欠损部分に集めて骨や软骨を再生する治疗法を开発（特许取得申请中）したと発表しました。
骨や軟骨、筋肉などに変化する間葉系幹細胞(注1)を使うというもの。体内から取り出した骨髄細胞を、ＭＲＩ (注2)による撮影時に造影剤として使用されている鉄粉マグネティックビーズ（直径10ナノメートル、ナノは10億分の1)と、特殊な薬剤を幹細胞の培養液に入れると、一晩で鉄粉を内部に取り込んだ幹細胞ができあがります。
（注1）未分化细胞で、筋肉、骨、脂肪等、种类の异なるさまざまな细胞に分化できる能力を持ち、かつ自己复製の能力を持つ细胞。骨髄のなかに存在する间叶系干细胞がその代表的なもので、患者の骨髄から容易に分离できることから、骨、软骨などの再生への临床応用が期待されています。
（注2）核磁気共鸣画像装置：磁场と原子核の间に起こる共鸣现象を利用して、生体内の内部の情报を画像化する装置。强磁场を発生させることで、精细かつ高コントラストな画像が得られます。软骨などの软部组织を写すことができるため膝関节の状况を详しく见ることができます。磁気を用いた検査なので放射线の被曝もありません。
マグネティックビーズを取り込んだ细胞
この干细胞を注入するときに、体外から强力な磁石を使って骨や软骨の欠损部分に集めると、定着した干细胞は、3週间程度で、软骨の欠损部分に注入した细胞は软骨に、骨の欠损部分に注入した细胞は骨に変化し欠损部分を补いました。磁场を当てる时间は欠损部分の大きさにより、通常1时间から3时间程度といいます。
磁力を起こす装置に张り付くスパナ（最大磁力では、６００グラムの金属スパナを重力に抗し电磁石表面に静止させることが可能です）
磁力により细胞を软骨欠损部に定着（ブタを使った実験のイメージ図）
ブタなどを使用した动物実験や人间から取り出した软骨を使った実験で、约1平方センチメートルの欠损部分の再生に成功し、细胞本来の働きをすることも确认されました。鉄粉は、吸収されやがて赤血球中で酸素を运ぶヘモグロビンの一部になります。この鉄粉は、すでに医疗现场で使われているもので、副作用の心配も低いのだとか。人への临床试験までには、まだまだクリアすべき多くの课题はあるものの、この方法だと、注射と磁石を使うだけなので手术に比べて患者さんの负担が少なく、何度でも繰り返し行うことができ、大きな効果が见込まれると期待されます。このニュースは、国内だけでなく、中华民国（台湾）４大新闻のひとつである「自由时报」の2008年9月12日付け纸面でも取り上げられました。
考えることのできる环境を提供
教授を慕って集まる研究者は国内にとどまりません。研究室には、エジプトとタイから留学し教授の指導を受ける大学院生や、マレーシアから短期留学をする研究者もいます。若き研究者たちには「常に問題意識をもち、どのようにしたらその問題を解決できるかをいつも考えること！」と言っているそうです。国内外の著名な研究者たちを招へいし、講演を聞いたり、議論したりできる環境を整えるなど、常にトップクラスの研究者と交流できるチャンスを等しく与える努力をして、刺激を与えているのだとか。教授自身、これまでの3年間で、国際関節鏡?膝関節?スポーツ医学会（フローレンス）やヨーロッパ関節鏡?膝関節?スポーツ医学会（インスブルッグ）のHighlight Lectureを始めとして、アメリカ整形外科学会への招待講演など、27回のアメリカ、ヨーロッパ、アジアでの海外講演を行ってきたそうで、ますます新しい学術研究交流の輪が広がりそうです。「若い人には広島から世界を目指してもらいたい。それだけの力を持っています。」と期待を寄せる教授です。
あとがき
「大学は、環境づくりはできる。でも大学がすべてできるわけではない。一人一人がそれぞれ努力した結果、個々のパワーの和が大学の総合力となると考えています。研究でも、地域连携でも。」と語る越智先生ですが、気負いは見られません。「自分の頭で、いつも考える」そしてそれを実行してきた先生にとって、目標を高く持ってＴＯＰレベルの研究をし、それを次の世代に伝えていくこと、得られた成果を基盤に質の高い診療を等しく患者に提供することは、特別なことではなく当たり前のことなのでしょう。今回の発表を聞いて、はやる気持ちで、臨床応用はいつなのかと質問する筆者への答えがすべてを物語っていました。「あなただったら、不完全な段階の治療を家族にして欲しいですか。自分の家族にして欲しくないような治療を患者にすることはありません。臨床応用までには、まだまだ多くの段階を踏まなくてはいけないのです。」焦ることなく、日々の着実な一歩を大切にするということを教えていただいた取材でした。(O)
