方法およびプロトコルの正確な開示は、幹細胞療法の大規模な取り込みにとって極めて重要である。ここでは、根治的前立腺切除術(RP)後の勃起不全(ED)の治療として単回海綿内注射に使用される脂肪由来再生細胞を単離するためのプロトコールを提示する。
幹細胞が再生医療の多くの研究分野で使用されているのは、これらの治療法が対症療法ではなく治癒的であり得ることが一因です。幹細胞は、異なる組織から得ることができ、単離のためのいくつかの方法が記載されている。脂肪由来再生細胞(ADRC)の単離のための提示された方法は、この方法が一般的な手順であり、したがって、勃起不全(ED)療法に限定されないため、多くの治療領域内で使用することができる。EDは、従来の治療ではうまく治療されないことが多いため、根治的前立腺切除術(RP)に対する一般的で重篤な副作用である。ADRCをEDの治療薬として使用することは、コーパス海綿体への細胞の単回注射後の最初の陽性結果のために大きな関心を集めている。ADRCの単離に使用される方法は、シンプルで自動化されたプロセスであり、再現性があり、均一な製品を保証します。さらに、プロセス全体が閉鎖系で行われるため、単離された製品の無菌性が保証されます。幹細胞はヒトの注射に使用されるため、汚染や感染のリスクを最小限に抑えることが重要です。全体の手順は2.5-3.5時間以内に行うことができ、組織をオフサイトに出荷する必要性を排除する分類された実験室を必要としない。しかしながら、単離装置が機能するための濾水した脂肪吸引液の最小量は100gであるため、この手順にはいくつかの制限がある。
幹細胞は異なる細胞型に分化する能力を有し、損傷組織における治癒過程を促進すると考えられているパラクリン因子を分泌する1,2,3,4。したがって、それらは可能な治癒的治療を表すことができるので、再生医療の分野では魅力的です。
根治的前立腺切除術(RP)は、低/中リスクの限局性前立腺癌および平均余命が10年>患者のための黄金の治癒的治療法です。手術の目的は癌の根絶ですが、いくつかの副作用があります。前立腺切除後の失禁の有病率は2〜60%の範囲であり、勃起不全(ED)は患者の20〜90%によって経験される5。神経温存技術は、一部の患者では選択肢です(グリーソンスコア<7、嚢外疾患のリスクが低い)5。この技術は勃起の原因となる神経を免れますが、これは可能ですが、多くの患者は依然として術後にEDを報告しています。
RP後の陰茎リハビリテーションの治療選択肢は、主にPDE-5阻害剤による治療、注射または点滴療法および真空ポンプからなる。陰茎リハビリテーションに使用される医薬は薬理学的に異なるが、その作用機序には脳梁中の平滑筋細胞の弛緩が含まれる。しかし、多くの患者は治療の失敗を経験し、性交を可能にする薬の効果を達成することはありません6。
RPの後に発生するEDは、構造的に不可逆的な変化によるものと考えられる7。これらの変化は海綿状組織において起こり、平滑筋および内皮細胞のアポトーシスおよび線維症を含む。勃起の中央部を担う静脈閉塞機構は、その変化によって損なわれ、陰茎7の充填性および硬度が悪化する。
患者の多くは、自分が経験するEDが生活の質に悪影響を及ぼすと報告しています8。彼らは手術後に性的活動をあきらめる準備ができていないので、陰茎リハビリテーションのための他の利用可能な治療法が失敗したとき、EDの治癒療法は魅力的です。
ヒトに対する動物および小規模第1相試験を含む以前の試験において、幹細胞は、ED2、9、10、11、12の代替治療として有望な結果を示している。結果は、ADRCを使用することが安全であり、仙骨海綿体2、9、10、11、12への単回注射後に勃起機能が有意に改善されることを示している。脂肪由来再生細胞(ADRC)は、複数のホルモン、神経栄養因子および他の成長因子、サイトカイン、およびおそらくマイクロRNAの遊離を通じて、パラクリン機構による組織再生をサポートすると考えられている13。さらに、ADRCは、内皮および血管筋細胞、軟骨細胞、骨細胞およびニューロンを含むいくつかの成熟細胞型に分化することができる14、15。これらの特性は、幹細胞をEDの恒久的な新しい治療法の開発に興味深いものにします。
幹細胞はいくつかのグループに分けられ、基本的には初期胚由来のもの(胚性幹細胞)と成体組織由来のもの(成体幹細胞)である。成体幹細胞には、多能性であり、骨髄、脂肪組織、臍帯血、胎盤および歯髄中に見出すことができる間葉系幹細胞(MSC)が含まれる17。
脂肪組織由来の幹細胞は、骨髄由来の幹細胞とは異なり、アクセスが容易である。骨髄から幹細胞を採取することは、脂肪吸引と比較して危険で痛みを伴う手順です。骨髄から採取できる細胞の数は限られていますが、患者の脂肪組織のデポだけが採取できる細胞数の制限を設定します。したがって、満足のいく量を得るために細胞を培養する必要なしに脂肪組織から大量の幹細胞を単離することが可能である。脂肪由来再生細胞は、しばしば間質血管画分(SFV)とも呼ばれ、MSC、内皮細胞、周皮細胞、免疫細胞および前駆細胞を含む多くの細胞型から構成される18。これらはすべて、再生プロセスにおいて役割を果たす可能性があります。
本研究の目的は、コーパス海綿への注射後に採取したばかりの脂肪組織から単離された4mLの自家ADRCを用いて、RP後のEDに対する幹細胞の影響を調べることである。
ADRCを単離するための提示された手順は、ED療法にのみ使用されることに限定されず、他の複数の形態の治療および実験において使用することができる。私たちの試験は、自家製の新しく単離されたADRCが安全に使用でき、治療が12ヶ月のフォローアップで十分に許容できることを示しました。
この手順を使用する前に、いくつかの考慮事項があります。この手順の欠点は、脂肪吸引中に患者が全身麻酔下でなければならないことである。脂肪吸引は局所麻酔下で行うことが可能であるが、以前の試験では、局所麻酔薬とアドレナリンの組み合わせが線維芽細胞の細胞増殖に悪影響を及ぼす可能性があることが示されている20。全身麻酔下にあるリスクは一般的に低いが、否定的な結果は依然として見られる。このリスクは、患者が治療のために選択されるときに考慮されなければならない。脂肪吸引は外科的処置であり、したがって、常に合併症のリスクを伴います。他のすべての外科的処置と同様に、術後出血のリスクがあり、血腫の形成および感染のリスクがある。私たちの患者の中には、腹部皮膚の感受性が一時的に低下したと報告した人もいます。脂肪吸引の即時の合併症は出血である。大量の組織が除去されると、患者は全身合併症を起こす危険性があることが知られている。この手順における脂肪吸引は比較的小さく、したがって危険因子とは見なされなかった。
細胞の注射に対する合併症は、一過性の発赤、圧痛、および血腫として報告される。
ADRC の絶縁に使用されるデバイスは、システムが CE 承認を受けているために選択されました。デンマークでは、ADRCがヒトへの注射に使用される場合、当局は幹細胞による治療を薬物検査試験として分類しているため、CE承認機器を使用することが義務付けられています。
この装置には、手順全体が標準化され、高度に分類された実験室を必要とせずに閉鎖された滅菌環境で実行されるなどの利点があります。したがって、汚染のリスクが低減されます。これにより、手順が均一で再現性があり、最終製品の品質が毎回常に同じであることが保証されます(ただし、入力組織の品質にも依存します)。デバイス上での絶縁は簡単で、特別な教育を受けたオペレータを必要としません。
この装置の1つの制限は、機械への最小入力が100gの排水された脂肪吸引液であることである。脂肪吸引は細胞処理が開始される前に(そして私たちの場合はORではなく別の場所で)完全に完了するので、これは50mLシリンジの大まかな測定値を使用して少なくとも125mLである脂肪吸引液の量を必要とする。そうしないと、機械が進行するのに十分な材料がなくなる危険性があります。また、上限(最大入力は425 mL)を使用すると、非常に長い絶縁手順になります。
脂肪組織と骨髄の両方からの成体幹細胞は、胚性幹細胞のように自己複製と分化の能力を持っているようです。造血幹細胞に対するADRCの利点の1つは、骨髄21,22と比較して組織体積当たり100〜500倍高い収量であり、したがって、ADRCは培養する必要がない。さらに、造血幹細胞は、脂肪組織よりも患者から採取するのがより困難で痛みを伴う。多くの状況では、脂肪組織は手術後の単なる廃棄物です。幹細胞を培養して血管新生に適したより高い収率を与えることは可能ですが、新たに単離されたADRCは培養物よりも高い血管新生能能を有し得る23。
The authors have nothing to disclose.
この研究は、オーデンセ大学病院(11/31936)、デンマーク再生医療センター(14/50427)、デンマーク癌協会によって設立されました。
Liposuction | |||
Abdominal Binder | Dale | Size depent of the patient | |
Adhessive OP-towel | Mölnlycke Health Care | 906677 | 90×75 cm |
Adrenalin 1 mg/ml | Amgros I/s | 74 44 23 | 1 ml |
Basic OP supplies | Mölnlycke Health Care | 97010873-07 | |
Carbon Steel blade 11 | Swann-Morton | ||
Chlorhixidine Ethanol | Faarborg Pharma | 5% colored | |
Disposable set Lipocollector 3 | Human Med | 670200 | |
Extension hoses | Extrudan | 5.8/8.3 mm, Ch 25, 3,5 M long | |
Gaze Rags | Barrier | 175201 | 30×45 cm |
Jelonet | Smith and Nephew Medical Ltd | 90509225 | 10 x 10 cm |
Marcaine 5 mg/ml + Adrenaline 5 micrigram | Astra Zeneca | 20 mL | |
Mesorb Bandage | Mölnlycke Health Care | 677001 | 10×13 cm |
Microlance | Becton Dickinson | 304622 | 18 G + 23 G |
Monocryl suture | Ethicon | 04:00 | |
Ringer-lactat | Fresinus Kabi | ||
Sterile gloves | Gammex | 330052065 | |
Surgical Gown | Mölnlycke Health Care | 690103-01 | |
Surgical Marker | Richard-Allan | ||
Surgical Mask | 3M | ||
Syringe | Codan Medical | 6,28,402 | 50/60 ml cath tip |
Syringe | Becton Dickinson | 700016181 | 1 ml |
WAL- Applikator for cannulae 25/30 cm | Human Med | REF 500001 | |
Isolation of ADRC's | |||
1 ml Syringe | Becton Dickinson | REF 303172 | |
3 way stopcock | One Med | REF 10554-01 | |
Adhesive OP-towel | Mölnlycke Health Care AB | REF 906677 | 90×75 cm |
Cytori Celution 800IV device | Cytori | ||
Desinfection swaps | Mediq Danmark | 3340010 | |
Microlance | Becton Dickinson | 25G (0,5*25 mm) | |
Nitril Gloves | Abena | Powder free | |
OR drape Sheet, 2 layers | Lohmann & Rauscher | REF 33005 | |
Ringers Lactate | Fresinus Kabi | 06756 (DK) | |
Sterile gloves | |||
Sterile gown | |||
Supplemental kit for Cytori Celution 800IV devise | Cytori | ||
Termometer | Thomas Scientific | traceable | |
Injection of ADRC's | |||
Aperture drape | One Med | REF1565-01 | 75*90 cm |
Desinfection swap | Mediq Danmark | 3340010 | |
Pean | Leibinger | 32-01257 | |
Silicone Vessel Loop | Purple Surgical | REF PS3203 | |
Sterile gloves | Sempermed | Or Use your favorite |