JP4869736B2 - 細胞シートの取付方法および取付装置 - Google Patents

Description

本発明は、細胞シートの取付方法および取付装置に関するものである。

従来、例えば、瘢痕性角結膜症等の中度または重度の角膜疾患等の治療のために培養上皮細胞シートが用いられている（例えば、特許文献１参照。）。また、火傷等の皮膚損傷を治療するために、火傷により死滅した表皮を除去し、除去された部分をマスキングするために細胞シートが用いられている（例えば、特許文献２参照。）。これらの細胞シートは、患者本人の正常な細胞を採取して培養することにより製造されるものであるため、免疫拒絶反応等の問題がないという利点がある。

また、特許文献２においては、細胞シートの製造方法として、温度応答性ポリマーにより表面を被覆した培養容器を用いる方法が開示されている。温度応答性ポリマーは、温度により疎水性から親水性に急激に変化する性質を有し、例えば、３７℃での培養時には、疎水性を呈して、接着性の細胞を接着状態に維持して成長を促進し、剥離させるときには、例えば、２０℃程度に冷却することにより、親水性に変化させ、培養容器から細胞を容易に剥離させることができる。

温度応答性ポリマーを使用することにより、従来トリプシン等のタンパク質分解酵素を用いて剥離させていた場合と比較すると、細胞に与える損傷が少なく、健全な状態の細胞シートを製造することができるという利点がある。
そして、このようにして剥離された細胞シートは、培養容器の底面に設けられた温度応答性ポリマーの作用により剥離されたものであるため、細胞自体の接着性に変化はなく、剥離された後は、培養容器に接着していた面を接着面として患部に貼り付けマスキング等に利用することができる。
特開２００２−３３１０２５号公報 国際公開第０２／１０３４９パンフレット

しかしながら、上述した角膜疾患の治療や、火傷時の皮膚の治療等のように、人体の外部に露出する部位の治療に際しては、上記細胞シートの接着面が他の部位に接着しないように広げたままで、容易に患部に配置することができるが、例えば、食道、胃あるいは腸の内壁に形成された潰瘍や、内視鏡的に粘膜が切除された部位に細胞シートを配置するには、経口的あるいは経肛門的に細長い体腔内を経由して細胞シートを挿入していく必要があり、細胞シートの接着面自体を他の部位に接着させることなく患部に到達させることが困難である。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、経口的あるいは経肛門的に細長い体腔内を経由して細胞シートをその接着面を他の部位に接着させることなく患部に到達させることを可能とする細胞シートの取付方法および取付装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の参考例は、体腔内に経口的あるいは経肛門的に挿入される挿入部の先端外部に、細胞シートを取り付けて搬送する搬送方法であって、前記細胞シートが、挿入部の中心線に対して間隔をあけて挿入部の先端に固定され、その接着面が、前記挿入部の中心線側に配置されている細胞シートの搬送方法を提供する。

本発明の参考例によれば、細胞シートが、挿入部の先端外部に取り付けられた状態で体腔内を患部近傍まで搬送される。そして、患部近傍においてリリースされることにより、体腔内の患部を覆うように配置される。この場合において、細胞シートは、その一面が粘着性を有する接着面となっており、挿入部の先端外部に取り付けて体腔内を搬送する場合に、接着面が搬送途中の体腔内壁に接触すると、そこで接着してしまい、患部近傍まで搬送することが困難になる。本発明によれば、挿入部の先端外部に取り付けられた細胞シートがその接着面を挿入部の中心線側に向けて、中心線から間隔をあけて配置されているので、搬送中に細胞シートの接着面が体腔内壁から離れた位置に保持され、体腔内壁に接触しないように保護されて搬送される。

上記参考例においては、細胞シートを平坦な状態に保持しつつ、挿入部の中心線に対して偏心した位置に略平行に配置して搬送することとしてもよい。
このようにすることで、細胞シートが挿入部の中心線に対して偏心しているので、接着面が体腔内壁から離れた位置に保持される。細胞シートを広げた状態で搬送でき、患部に対してそのまま、迅速に細胞シートを適用することができる。

また、上記参考例においては、細胞シートを湾曲させて保持することとしてもよい。
このようにすることで、比較的薄い細胞シートを搬送する場合にも、細胞シートに剛性を持たせた状態に保持することができる。これにより、細胞シートを挿入部の先端外部に露出させた状態で搬送しても、搬送途中において、細胞シートが折れ曲がって接着してしまう不都合の発生を防止できる。

また、上記参考例においては、接着面が内側になるように細胞シートを湾曲させることが好ましい。
このようにすることで、接着面が内側となるので、外側の体腔内壁に対して、さらに接着面を遠ざけて保護することができる。

本発明は、体腔内に経口的あるいは経肛門的に挿入される円筒状の挿入部の先端外部にシート状の細胞シートを取り付ける取付方法であって、前記細胞シートを、前記挿入部の中心線から間隔を空けた位置に、前記細胞シートの一方の面である接着面を前記中心線側に向けて取り付ける細胞シートの取付方法を提供する。
上記発明においては、前記細胞シートを平坦な状態に保持しつつ、前記挿入部の中心線に対して偏心した位置に略平行に配置することとしてもよい。
また、上記発明においては、前記細胞シートを湾曲させて保持することとしてもよい。
また、上記発明においては、前記接着面が前記挿入部の中心線側に配置されるように前記細胞シートを湾曲させることとしてもよい。
また、本発明は、体腔内に経口的あるいは経肛門的に挿入される挿入部の先端に設けられ、前記挿入部の中心線に沿う方向に延びる円筒状の部材からなり、細胞シートを前記挿入部の先端外部に取り付ける取付装置であって、前記細胞シートを、前記挿入部の中心線に対して間隔をあけてその先端に固定し、前記細胞シートの接着面が前記挿入部の中心線側に配置されるよう取り付ける細胞シートの取付装置を提供する。

本発明によれば、体腔内における搬送中に、細胞シートが、その接着面を体腔内壁から離れた位置に保持される。したがって、細胞シートの接着面が体腔内壁に接触し難くなり、搬送中に接着してしまう不都合の発生を防止することができる。

上記発明においては、前記挿入部の先端に設けられ、前記中心線に沿う方向に延びる円筒状の部材からなり、その先端面に、中心線に直交する直線に略平行な直線に沿って整列する２カ所の位置に中心線に沿う方向に延びる切欠が設けられていることとしてもよい。
このようにすることで、２つの切欠に跨るように細胞シートを挿入することにより、細胞シートが、挿入部の中心線に対して間隔をあけた位置に安定して保持される。これにより、搬送中に、細胞シートが位置ズレすることを防止できる。

上記発明においては、細胞シートを平坦な状態に保持しつつ、挿入部の中心線に対して偏心した位置に略平行に配置するよう取り付けることとしてもよい。
このようにすることで、細胞シートを広げた状態で搬送でき、患部に対してそのまま、迅速に細胞シートを適用することができる。

また、上記発明においては、前記切欠が、前記挿入部の中心線に対して、前記挿入部に設けられ前記細胞シートの縁部を把持可能な鉗子が導入されるチャネルと同一方向にオフセットした位置に設けられ、前記切欠の前記挿入部の中心線からのオフセット量と前記チャネルの前記挿入部の中心線からのオフセット量とが異なり、前記２つの切欠に縁部が挿入された前記細胞シートの前記切欠きの略中央位置の縁部を前記鉗子により把持することにより、前記細胞シートを湾曲させて保持するように取り付けることが好ましい。
このようにすることで、比較的薄い細胞シートを搬送する場合にも、細胞シートに剛性を持たせた状態に保持することができる。これにより、細胞シートを挿入部の先端外部に露出させた状態で搬送しても、搬送途中において、細胞シートが折れ曲がって接着してしまう不都合の発生を防止できる。

また、上記発明においては、前記切欠の前記挿入部の中心線からのオフセット量よりも前記チャネルの前記挿入部の中心線からのオフセット量が大きいことにより、前記接着面が内側になるように細胞シートを湾曲させることが好ましい。
このようにすることで、外側の体腔内壁に対して、さらに接着面を遠ざけて保護することができる。

本発明によれば、経口的あるいは経肛門的に細長い体腔内を経由して細胞シートをその接着面を他の部位に接着させることなく患部に到達させることができるという効果を奏する。

以下、本発明の第１の実施形態に係る細胞シート１の搬送方法および取付装置２について、図１〜図３を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る取付装置２は、体腔内に経口的あるいは経肛門的に挿入される挿入部３の先端外部に細胞シート１を露出させた状態に取り付ける装置であって、図１に示されるように、挿入部３の先端に固定されるキャップ（以下、キャップ２という。）により構成されている。

細胞シート１は、例えば、口腔粘膜を採取して、底面に温度応答性処理が施された培養容器（図示略）内において培養されたものである。温度応答性処理は、例えば、Ｎ−イソプロピルアクリルアミドからなる高分子を塗布したものであり、３２℃以上で疎水性、３２℃より低い温度で親水性を呈するようになっている。

培養時には、例えば、３７℃で培養されるため培養容器の底面が十分な疎水性を有していて、口腔粘膜を構成する扁平上皮細胞は、培養容器の底面に容易に接着して増殖することができる。一方、培養終了時には、３２℃より低い温度に冷却することで、培養容器の底面が急激に親水性を呈し、培養された扁平上皮細胞を容易に剥離することができる。

本実施形態においては、細胞シート１として、例えば、円形のものを例示するが、これに限定されるものではなく、患部Ａの形態に合わせて、多角形あるいは楕円形等の任意の形態の細胞シート１を採用することができる。

培養容器の底面から剥離された扁平上皮細胞は、培養容器の底面に接着して成長した状態のまま剥離されるために、１枚のシート状の細胞シート１に構成される。細胞シート１の培養容器の底面に接着していた裏面側は剥離後も継続して接着性を有し、表面側は接着性を有しないものとなっている。

キャップ２は、略円筒状に形成され、長手軸方向の一端側に、内視鏡の挿入部３の先端に嵌合可能な嵌合部４を備えている。また、キャップ２の他端側には、周方向の２カ所に切欠５が設けられている。これらの切欠５は、キャップ２の中心線Ｃを通る平面に対して一方向にオフセットした位置に設けられている。中心線Ｃからの切欠５のオフセット量ｄ_１は、挿入部３に設けられたチャネル６と挿入部３の中心線Ｃとのオフセット量ｄ_２とほぼ同等に設定されている。

キャップ２は、挿入部３に設けられたチャネル６のオフセット方向と同一方向に切欠５をオフセットさせるように挿入部３の先端に取り付けられている。これにより、図２に示されるように、チャネル６と切欠５とは、チャネル６およびキャップ２の中心線Ｃに対して一方向に間隔をあけた位置にほぼ整列されるようになっている。
また、挿入部３に設けられたチャネル６には、該チャネル６を介して鉗子７が導入されており、該鉗子７によって細胞シート１の縁部を把持することができるようになっている。

このように構成された本実施形態に係る細胞シート１の取付装置２の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る取付装置２を用いて細胞シート１を搬送するには、図１に示されるように、例えば、円形の平板状の細胞シート１の縁部を、キャップ２に設けられた２つの切欠５に挿入し、チャネル６から突出させた鉗子７により切欠５の略中央位置において細胞シート１の縁部を把持させる。これにより、細胞シート１がキャップ２に安定的に支持される。

この場合において、細胞シート１をキャップ２に取り付ける方向は、細胞シート１の接着面１ａが、挿入部３の中心線Ｃ側に向かう方向に配置する。これにより、細胞シート１は、接着面１ａ側において挿入部３の外周面からの距離を大きく確保した状態に取り付けられるので、体腔内を搬送する際に、接着面１ａ側に配される体腔内壁を遠ざけることができる。したがって、本実施形態の取付装置２を用いた細胞シート１の搬送方法によれば、体腔内壁が細胞シート１の接着面１ａに接触する機会を低減し、細胞シート１が搬送中に接着してしまうことを防止することができる。
その結果、目的の患部Ａ近傍まで健全な状態を維持したまま、細胞シート１を搬送することができるという利点がある。

患部Ａ近傍に搬送された細胞シート１は、鉗子７を開くことにより解放され、図３に示されるように、患部Ａを覆うように配置され、その接着面１ａによって患部Ａに接着する。本実施形態においては、細胞シート１として口腔粘膜から培養したものを例示した。これは、自家細胞を採取することが容易だからである。

口腔粘膜は扁平上皮細胞であり、体腔内の多くの細胞、例えば、気管支粘膜上皮、子宮頸部粘膜上皮、尿道、尿管、膀胱、子宮、胃、大腸、食道等はいずれも単層円柱上皮細胞である。このため、上記扁平上皮細胞からなる細胞シート１をこれらの患部Ａに適用しても同一細胞の完全な修復は得られないが、結合組織で覆われた瘢痕組織の癒着を防止することはできる。そこで、円柱上皮細胞に対して扁平上皮細胞からなる細胞シート１を適用することにしてもよい。もちろん、円柱上皮細胞を培養して構成した細胞シート１を適用することにしてもよい。

また、図３に示されるように、細胞シート１として単層のものを例示したが、これに代えて、重層化させた細胞シート１を採用してもよい。この場合に、結合組織を培養してなる細胞シート１の上に、口腔粘膜を培養してなる細胞シート１を重ねて重層化させてもよい。

なお、本実施形態においては、キャップ２の２つの切欠５とチャネル６とをほぼ同一平面上に配置して、支持する細胞シート１の形態を平坦な状態に維持することとしたが、これに代えて、図４に示されるように、２つの切欠５を通る平面の中心線Ｃからのオフセット量よりも、中心線Ｃからのチャネル６のオフセット量を大きくすることにより、支持する細胞シート１の形態を円筒状に湾曲させた状態とすることができる。

このようにすることで、図１に示されるように、平面の状態で支持するよりも、細胞シート１の曲げ剛性を高めた状態にすることができ、搬送中に細胞シート１が折れ曲がって、他所に接着してしまう不都合の発生をより確実に防止することができる。特に、湾曲の内側に接着面１ａを配置することにより、接着面１ａを外部からさらに遠ざけて保護することができるので好ましい。

なお、挿入部３の先端に取り付けるキャップ２を着脱可能なものとして例示したが、これに代えて、挿入部３の先端に一体的に設けられた取付装置２を採用してもよい。

本発明の第１の実施形態に係る細胞シートの搬送方法に使用する取付装置を示す斜視図である。 図１の取付装置の縦断面図である。 図１の取付装置により搬送された細胞シートを患部に接着させた状態を示す模式図である。 図１の取付装置の変形例を示す正面図である。

符号の説明

Ｃ 中心線
１ 細胞シート
１ａ 接着面
２ キャップ（取付装置）
３ 挿入部
５ 切欠

Claims (9)

1. 体腔内に経口的あるいは経肛門的に挿入される円筒状の挿入部の先端外部にシート状の細胞シートを取り付ける取付方法であって、
   前記細胞シートを、前記挿入部の中心線から間隔を空けた位置に、前記細胞シートの一方の面である接着面を前記中心線側に向けて取り付ける細胞シートの取付方法。
2. 前記細胞シートを平坦な状態に保持しつつ、前記挿入部の中心線に対して偏心した位置に略平行に取り付ける請求項１に記載の細胞シートの取付方法。
3. 前記細胞シートを湾曲させて保持する請求項１に記載の細胞シートの取付方法。
4. 前記接着面が前記挿入部の中心線側に配置されるように前記細胞シートを湾曲させる請求項３に記載の細胞シートの取付方法。
5. 体腔内に経口的あるいは経肛門的に挿入される挿入部の先端に設けられ、前記挿入部の中心線に沿う方向に延びる円筒状の部材からなり、細胞シートを前記挿入部の先端外部に取り付ける取付装置であって、
   前記細胞シートを、前記挿入部の中心線に対して間隔をあけてその先端に固定し、前記細胞シートの接着面が前記挿入部の中心線側に配置されるよう取り付ける細胞シートの取付装置。
6. その先端面に、中心線に直交する直線に略平行な直線に沿って整列する２カ所の位置に中心線に沿う方向に延びる切欠が設けられている請求項５に記載の細胞シートの取付装置。
7. 細胞シートを平坦な状態に保持しつつ、挿入部の中心線に対して偏心した位置に略平行に配置するよう取り付ける請求項５または請求項６に記載の細胞シートの取付装置。
8. 前記切欠が、前記挿入部の中心線に対して、前記挿入部に設けられ前記細胞シートの縁部を把持可能な鉗子が導入されるチャネルと同一方向にオフセットした位置に設けられ、
   前記切欠の前記挿入部の中心線からのオフセット量と前記チャネルの前記挿入部の中心線からのオフセット量とが異なり、
   前記２つの切欠に縁部が挿入された前記細胞シートの前記切欠きの略中央位置の縁部を前記鉗子により把持することにより、前記細胞シートを湾曲させて保持するように取り付ける請求項６に記載の細胞シートの取付装置。
9. 前記切欠の前記挿入部の中心線からのオフセット量よりも前記チャネルの前記挿入部の中心線からのオフセット量が大きいことにより、前記接着面が内側になるように細胞シートを湾曲させる請求項８に記載の細胞シートの取付装置。

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