JP7376510B2 - シート状物貼付デバイス - Google Patents
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Description
シート状細胞培養物の治療への応用については、火傷などによる皮膚損傷に対する培養表皮シートの利用、角膜損傷に対する角膜上皮シート状細胞培養物の利用、食道がん内視鏡的切除に対する口腔粘膜シート状細胞培養物の利用などの検討が進められており、その一部は臨床応用の段階に入っている。
例えば、特許文献1に記載された運搬投与器具は、シート支持部材を筒状にして外筒内に格納することにより、人体に対する侵襲の度合いを低くして、移植部位までシート状の治療用物質を運搬することができる。
特許文献3に記載された運搬投与具は、シート支持体に、シート状治療用物質を吸着保持させる陰圧と、シート支持体からシート状治療用物質を離脱させる陽圧を付与可能なシート脱着手段で、シートを投与することができる。
特許文献4に記載された搬送器具は、シート状治療用物質を保持したヘッドの表面に設けられた複数の通気孔から流体を噴出させることで、シート状治療用物質を貼付することができる。
[1]シート状物貼付デバイスであって、シート状物を支持するための支持体と、支持体に係止された線条体とを含み、支持体に支持されたシート状物を体腔内の目的部位近傍に放出し、線条体を引っ張ることで支持体を回収することができる、前記デバイス。
[2]支持体が、少なくとも1つの孔を有する、[1]に記載のデバイス。
[3]支持体の一面を保護するための摩擦係数の低い保護部材をさらに含む、[1]または[2]に記載のデバイス。
[4]保護部材に係止された線条体をさらに含む、[3]に記載のデバイス。
[5]シート状物を目的部位に貼付するための方法であって、シート状物を支持するための支持体と支持体に係止された線条体とを含むシート状物貼付デバイスを目的部位に送達するステップ、シート状物を支持体から剥離して目的部位に貼付するステップ、を含む前記方法。
[6]支持体が複数の孔を有し、シート状物の支持体からの剥離が、放出位置を移動させながら複数の孔から流体を放出することにより行われる、[5]に記載の方法。
[7]シート状物の支持体からの剥離が、支持体に係止された線条体を段階的に引っ張ることで段階的に行われる、[5]または[6]に記載の方法。
[8]シート状物貼付デバイスであって、シート状物を支持するための支持体と、支持体の一面を保護するための摩擦係数の低い保護部材とを含み、シート状物を支持した支持体を保護部材で保護して丸め、筒状体内に挿通することができる、前記デバイス。
[9]支持体が、シート状物を支持する面上に凹凸構造を有する、[8]に記載のデバイス。
[10]支持体が、少なくとも1つの孔を有する、[8]または[9]に記載のデバイス。
[11]シート状物、支持体および保護部材が円形形状を有する、[8]~[10]のいずれか1つに記載のデバイス。
[13]鉗子による把持が、シート状物が存在しない2点を重ねた部分に対して行われる、[12]に記載の方法。
[14]支持体の展開が、鉗子による把持を解放することにより行われる、[12]または[13]に記載の方法。
[15]支持体の展開が、支持体の裏表を反転することを含む、[12]~[14]のいずれか1つに記載の方法。
[16]シート状物の支持体からの剥離が、支持体の端部を鉗子で段階的に引っ張ることで段階的に行われる、[12]~[15]のいずれか1つに記載の方法。
[17]支持体が複数の孔を有し、シート状物の支持体からの剥離が、放出位置を移動させながら複数の孔から流体を放出することにより行われる、[12]~[16]のいずれか1つに記載の方法。
[18]シート状物を筒状体を介して体腔内に経腹腔的に挿入して目的部位に貼付するための[12]~[17]のいずれか1つに記載の方法。
[19]目的部位が臓器であり、シート状物が臓器の創傷治癒を促進させるためのシート状細胞培養物であり、目的部位への貼付が、シート状細胞培養物の細胞マトリックス側が臓器側になるように行われる、[12]~[18]のいずれか1つに記載の方法。
そして、シート状物を段階的に剥離できるため、シート状物の一部を剥離して目的部位へ位置決めして貼付した後に、その他の部分を段階的に剥離することで、皺などの発生を防止することができる。特に、シート状物を流体で剥離することにより、欠損などの発生を防止することができ、シート状物の形状を保持しながら、効率よく貼付することができる。
ある態様においては、管腔壁の少なくとも片側に損傷を有する管腔組織において、損傷が存在する部位に対応する反対側にシート状細胞培養物を移植することにより、組織の治癒を促進することができる。特に、内視鏡的粘膜下層剥離術(以下、ESD)などの施術によって形成された損傷であっても効果があるため、これらの施術後の合併症を予防し、予後を向上させることが可能となる。
本発明において、「段階的に剥離」するとは、シート状物の剥離を部分段階的に行うことをいう。例えば、シート状物の一部(縁部など)を部分的に剥離させ、かかる一部を目的部位に貼付した後にデバイスを引くことで、シート状物に生じ得る皺などを伸展させながらシート状物を剥離することができる。また、剥離した一部に加えて、残りの部分も段階的に剥離することで、シート状物に生じ得る皺などの有無を確認しながら、シート状物を慎重かつ確実に剥離することもできる。
シート状物を支持している面をシート状物を適用する目的部位に対して空間的に離間させた状態で放出位置を選択し、段階的に支持体からシート状物を剥離することにより、シート状物を目的部位(シート状物適用部位)にシート状物の一部(縁部など)を部分的に接触させて配置することができる。そして、シート状物の残りの部分も段階的に剥離することで、デバイスを目的部位に接触させることなく、シート状物を慎重かつ確実に目的部位に配置することができるため、目的部位を不用意に傷つけるなどの問題を防止することができる。
筒状体は、可撓性を有する材料により構成してもよく、その場合は、腹腔鏡下手術や胸腔鏡下手術などに際して体内に挿入するための通路が湾曲していても、その通路の形態に合わせて湾曲させたり、筒状体と目的部位との相対的な角度を調節するために屈曲させたりすることができる。筒状体の外径は、特に限定されないが、例えば、2.2~25mm、好ましくは、5~15mmとすることができる。筒状体の内径は、特に限定されないが、例えば、2~20mm、好ましくは、3~15mmとすることができる。
本開示の補強層に用い得るゲル、好ましくは生体適合性ゲルとしては、生体内に導入した際に生体に悪影響を及ぼさないゲルであればいかなるものであってもよく、これに限定するものではないが、例えばフィブリンゲル、フィブリノーゲンゲル、ゼラチンゲル、コラーゲンゲルなどが挙げられる。
生体適合性ゲルを含む補強層の形成方法は、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。かかる方法としては、これに限定するものではないが、例えばシート状細胞培養物上に生体適合性ゲルやポリマーまたはその材料となる成分を噴霧する方法、シート状細胞培養物上にゾル状の生体適合性物質を積層してゲル化する方法、液状のゲルに浸漬したのちゲルを固形化させる方法などのほか、特開2016-52271号公報等に記載の方法などが挙げられる。
一態様において、本発明のシート状細胞培養物は、細胞外マトリックス(ECM)を含む。
本発明において、シート状細胞培養物を構成する細胞により産生された細胞外マトリックスは、種々の条件によるが、例えば、細胞の培養基材への播種後、24時間以上、例えば、24時間、30時間、36時間、42時間、48時間、54時間、60時間、66時間、72時間、培養することにより、シート状細胞培養物の培養基材側に形成される。培養基材として温度応答性の基材を使用することで、細胞外マトリックスを含むシート状細胞培養物を簡単に剥離させることもできる。
細胞外マトリックスは、シート状細胞培養物が移植部位に接着することに寄与し、シート状細胞培養物を移植する際に、例えば縫合などの、移植部位にシート状細胞培養物を接着するステップを簡略化することができる。また細胞外マトリックスは細胞由来成分であるため、本発明に係るシート状細胞培養物と共に移植に供することにおいてなんら問題はない。
また、細胞外マトリックスが形成されたシート状細胞培養物を培養基材から剥離し、細胞外マトリックスの反対側にフィブリンゲルなどを噴霧して上記のような補強層を形成し、フィブリンゲル(補強層)、シート状細胞培養物、細胞外マトリックスの順に積層されたシート状細胞培養物(積層体)を作成することもできる。
以下、本発明の好適な実施態様1に係るデバイスついて、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1に示すように、本発明の第1実施態様に係るデバイス1は、シート状物Sを支持するための支持体2と、支持体2に係止される線条体3(便宜上、点線で表示)とを含む。支持体2は、複数の孔21がマトリックス状に設けられた網目構造24を有し、これを取り囲むように縁部23が設けられている。支持体2は可撓性と適度な柔軟性を有し、シート状物Sを支持した状態で湾曲させて、筒状体5などに挿通(格納)することができる。支持体2の輪郭の一部が凸形状を有するように成型し、かかる凸形状部分の頂部を筒状体5の開口部に当接させて押し付けることで湾曲させて、支持体2を筒状体5などに押し込みやすいように構成することもできる。支持体2を筒状体5から押し出す(または引き出す)と、支持体2はその復元性で平面状に展開できるように構成されている。
そして、シート状物を段階的に剥離できるため、シート状物の一部を剥離して目的部位へ位置決めして貼付した後に、その他の部分を段階的に剥離することで、皺などの発生を防止することができる。特に、シート状物を流体で剥離することにより、欠損などの発生を防止することができ、シート状物の形状を保持しながら、効率よく貼付することができる。
(1)シート状物を設置した支持体を目的部位に近接させる。
(2)複数の孔の一部の孔から流体を放出する。
(3)剥離した部分を目的部位に貼付する。
(4)放出位置を移動して、別の孔から流体を放出する。
(5)剥離した部分を目的部位に貼付する。
シート状物を設置した支持体を目的部位に対して空間的に離間した状態で配置するには、シート状物を設置した支持体を目的部位に近接させればよい。このときシート状物は目的部位と接触しないように線条体を利用して中空に浮かせることができる。シート状物をシート支持体から剥離した後もシート状物を目的部位に貼付するまでシート状物が目的部位と接触しない状態を保持することができる。シート状物の剥離と貼付とは別々でも、同時でもよい。また、シート状物の貼付を行った後に、貼付したシート状物の上から流体を噴射する工程を加えてもよい。これにより、シート状物をより確実に目的部位に接着させることができる。このときもシート支持体は目的部位と接触しない状態でシート状物を目的部位に接着させることができる。また、流体として、ゲルおよび/またはポリマーを噴射することで、シート状物を補強する補強層を形成するようにしてもよい。
本発明においては、各構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成を付加することもできる。
例えば、上記のように、支持体2は線条体3を引っ張ることで回収することができるが、かかる回収を鉗子6で行うことで、線条体3を省略することもできる。以下、線条体3を省略した、本発明のデバイスについて説明する。
以下、本発明の好適な実施態様2に係るデバイスついて、図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施態様において、デバイスは、線条体3を含まず、シート状物Sは、フィブリンゲル(補強層)、シート状細胞培養物、細胞外マトリックスの順に積層されたシート状細胞培養物(積層体)であるものとして説明する。
そして、シート状物を段階的に剥離できるため、シート状物の一部を剥離して目的部位へ位置決めして貼付した後に、その他の部分を段階的に剥離することで、皺などの発生を防止することができる。特に、シート状物を流体で剥離することにより、欠損などの発生を防止することができ、シート状物の形状を保持しながら、効率よく貼付することができる。
本発明においては、各構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成を付加することもできる。
上からフィブリンゲル、シート状細胞培養物、ECMの順番で積層されたシート状細胞培養物を、線条体が係止され複数の孔が設けられたPDMS製の支持体上にECM側が上になるように載置し、支持体の載置側とは逆側をナイロンメッシュ製の保護部材で覆い、シート状細胞培養物が内側になるように丸めた状態で腹腔鏡用の把持鉗子で把持し、体腔内に挿入されている腹腔鏡用ポートに近接させた(図5A)。そして、丸めた状態の保護されたシート状細胞培養物を腹腔鏡用ポートの開口部(口径12mm)から挿入して腹腔内に到達させた(図5B)。次に、シート状細胞培養物を目的臓器に近接させ(図5C)、把持鉗子による把持を解除して展開し、支持体の裏表を上下反転させ、シート状細胞培養物のECM側を目的臓器上に配置した(図5D)。そして、保護部材を取り外し、支持体を取り外し(図5E)、シート状細胞培養物だけを目的臓器に貼付した(図5F)。支持体を取り外す際に、線条体を段階的に引っ張ることでシート状細胞培養物を適切に剥離させることができた。また、線条体を引っ張ることにより、適切に支持体と保護部材の回収を行うことができた。シート状細胞培養物の送達(運搬)、目的臓器への貼付、支持体の剥離をそれぞれ10回行って、全てにおいて成功した。
ESD後100%遅発性穿孔を来すブタ十二指腸ESDモデルに対して、デバイスを用いて腹腔鏡下で十二指腸漿膜側に自家骨格筋芽細胞シートを移植し、有効性を評価した。上からフィブリンゲル、シート状細胞培養物、ECMの順番で積層されたシート状細胞培養物を、シリコーンフィルム(支持体)上にECM側が上になるように載置し、支持体の載置側とは逆側をメッシュ(保護部材)で覆い、シート状細胞培養物が内側になるように丸め、シート状細胞培養物が載置されていない部分を鉗子で押さえ、体腔内に挿入されている腹腔鏡用ポートに近接させた。そして、丸めた状態の保護されたシート状細胞培養物を腹腔鏡用ポートの開口部(口径12mm)から挿入して腹腔内に到達させた。次に、シート状細胞培養物を十二指腸内の目的部位(患部)に近接させ(図6A)、把持鉗子による把持を解除して展開し、シート状細胞培養物のECM側が目的部位に接着するように支持体の裏表を上下反転させ、その後、メッシュ(図6B)を剥がし、シリコーンフィルム(図6C)を剥がした。そして、シート状細胞培養物だけを目的部位上に配置(貼付)した(図6D)。支持体を剥がす際に、把持鉗子を用いてシリコーンフィルムとシート状細胞培養物を適切に剥離させることができた。そして、保護部材と支持体を鉗子で掴んで再び腹腔鏡用ポート内に格納(回収)して、シート状細胞培養物だけを目的部位に貼付できたことを確認した。その結果、本デバイスでのシート状細胞培養物の運搬、貼付、剥離の成功率は100%であった。また、細胞シート移植後3日目に術後穿孔/腹膜炎(Postoperative perforation/peritonitis)が起こっていないこと(A:なし、B:あり)(※1例はESD時穿孔)を確認(図7)した後、標本摘出を行い、シート状細胞培養物の貼付部位の肉眼的・組織学的評価を行って移植部位における組織の増生を確認し、シート状細胞培養物の残存を確認できた(図8:病理組織所見 (十二指腸))。
2、2’ 支持体
21、21’、21’’ 孔
22 係止部
23 縁部
24 網目構造
3 線条体
4、4’ 保護部材
5 筒状体
6 鉗子
S シート状物
A 目的部位
Claims (8)
- シート状物貼付デバイスであって、
シート状物を支持するための支持体と、支持体に係止された糸状の線条体と、支持体の一面を保護するための摩擦係数が0.5以下の保護部材と、保護部材に係止された線条体とを含み、
線条体を係止した係止部がシート状物を横断するように線条体を引っ張ることでシート状物を支持体から剥離することができる、
前記デバイス。 - 支持体が、少なくとも1つの孔を有する、請求項1に記載のデバイス。
- シート状物を支持した支持体を保護部材で保護して丸め、筒状体内に挿通された状態、ならびに支持体および保護部材を一体的に展開させた状態をとることができる、請求項1または2に記載のデバイス。
- 支持体が、シート状物を支持する面上に凹凸構造を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載のデバイス。
- シート状物貼付デバイスであって、
シート状物を支持するためのシート状の支持体と、支持体の一面を保護するための摩擦係数が0.5以下のシート状の保護部材とを含み、
シート状物を支持した支持体を保護部材で保護して丸め、筒状体内に挿通された状態、ならびに支持体および保護部材を一体的に展開させた状態をとることができる、前記デバイス。 - 支持体が、シート状物を支持する面上に凹凸構造を有する、請求項5に記載のデバイス。
- 支持体が、少なくとも1つの孔を有する、請求項5または6に記載のデバイス。
- シート状物、支持体および保護部材が円形形状を有する、請求項5~7のいずれか一項に記載のデバイス。
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