COPDを治療するための組織工学的アプローチ
COPD患者の肺機能と臨床転帰を改善するための組織工学的アプローチ
この研究は、対照参加者の肺組織と慢性気管支炎または肺気腫の表現型を持つCOPD参加者の組織を比較するパイロット/実験室研究です。 組織は機械的および生化学的に特徴付けられます。
疾患病理において役割を果たしている可能性がある DASCp63/Krt5 を含む肺細胞が単離され、in vitro で増殖され、特性評価され、バンク化されます。 生体材料は、機械的および物理的特性に関して選択およびテストされ、健康な肺組織と病気の肺組織に適合する特性を備えた TELE の製造に使用するために選択されます。
得られた TELE は、肺との統合の程度を決定するために ex vivo 組織培養モデルでテストされます。
調査の概要
詳細な説明
慢性閉塞性肺疾患 (COPD) は現在、世界の年間医療費が 1 兆 3,000 億ポンドに達し、死因の第 3 位にランクされています (1)。 これは、罹患率と死亡率が高く、緊急入院の原因として 2 番目に多いものです。 COPD は肺機能の進行性の喪失をもたらし、呼吸不全につながります。 この肺機能の喪失は、炎症と実質の瘢痕化の繰り返しサイクルに関連しており、肺気腫の発症につながります。 これは、線維組織の蓄積と効果的なガス交換に不可欠な肺胞毛細管機能単位の喪失を伴う、繊細な実質構造の破壊と肺のリモデリングの結果です。 肉眼的に見ると、肺は硬くなり、生理的な吸入/呼気の呼吸サイクルを通じて患者をサポートできなくなります (2)。
肺気腫の存在はまた、損傷した細気管支および肺胞の代わりに空気のポケットが形成され、次の吸入に利用できる容積を減少させるため、肺の弾性反動の損失をもたらします。 呼気中の気道の虚脱は肺容積の増加につながり、過膨張とガス閉じ込めを引き起こします。 患者は、息切れの増加、運動耐性の低下、生活の質の低下などの症状を徐々に示します。
肺気腫の薬物治療の選択肢は限られています。現在の治療法は、気流制限を改善し、気道の炎症を軽減し、増悪を軽減することを目的としていますが、肺の損傷を回復させることはできません(3)。 肺移植および肺容積縮小手術 (LVRS) は、重度の肺気腫を患う選ばれた少数の患者に利用可能です。 最近導入されたバルブによる非侵襲的内視鏡的機械治療は、深刻な損傷を受けた肺の容積を減らし、空気をより健康な組織に向け直す一方、コイルは肺の弾性反動を改善します (4, 5)。 しかし、これらの介入は生存率を改善しません。
私たちの研究室で行われた以前の研究では、ヒドロゲル/エラスチンベースの構造物が肺線維芽細胞を播種した場合に肺胞壁の機械的値と一致する機械的値を達成できることが判明しました(1)。 このことは、エアポケットの変位と局所的な統合、そして最終的には局所的な肺構造の再生によって、気腫性肺の機械的完全性を回復するために組織工学的構造物（TEC）を使用できるかどうかという興味深い疑問を提起する。
上記の研究と合わせて、最近の観察は、これまで誤解されていたが生理学的に重要な、肺炎や急性呼吸窮迫症候群などの急性疾患の後に肺組織が再生する能力の背後にあるメカニズムを詳述するのにある程度貢献した(6)。 鍵は、Trp63 (p63) とケラチン 5 (Krt5) を共発現する遠位気道幹細胞の集団にあるようです。 これらの DASCp63/Krt5 細胞は、肺の損傷部位に遊走すると思われ、そこで I 型および II 型肺細胞や細気管支分泌細胞などの系統を含む分化能力を示しています。 これらの細胞が罹患した肺組織に存在して休眠状態にあるのか、それともまだ未知のメカニズムによって失われているのかは、慢性肺疾患の理解と将来の細胞ベースの治療の設計にとって極めて重要です。
研究の種類
入学 (推定)
連絡先と場所
研究場所
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Staffordshire
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Stoke-on-Trent、Staffordshire、イギリス、ST4 6QG
- University Hospitals of North Midlands NHS Trust
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
サンプリング方法
調査対象母集団
説明
包含基準:
- 18歳以上の男性または女性-。
- 書面によるインフォームドコンセントを与える能力がなければなりません。
- 肺組織を除去するために臨床的に適応のある手術を受ける予定。
除外基準:
- 患者がインフォームドコンセントを与えることができない
- -手術を勧められたもの以外の重大な長期状態または肺の病状（感染症、喘息、線維性肺疾患）。
手術後
• コンサルタントの組織病理学者と相談した後、臨床検査に使用するには採取された組織が不十分である。
研究計画
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
コホートと介入
グループ/コホート |
介入・治療 |
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コホート A: COPD を患っていない参加者 10 名
対照患者 医師から COPD の診断を受けていない 手術を勧められた癌の疑い以外に、他の重大な慢性肺疾患 (喘息、線維性疾患) や進行中の肺感染症がない。 生涯非喫煙者または元喫煙者 (10 パック年未満)。 (1 パック年 = 1 年間で 1 日あたり 20 本のタバコ)。 |
肺サンプルは、肺癌の疑いがある患者または肺癌が確認された患者から切除された余剰の健康な辺縁肺組織、または肺容積減少手術で切除された組織から採取されます。
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コホート B: COPD - 慢性気管支炎の参加者 10 名
主に慢性気管支炎の症状を伴う COPD であると医師に診断してもらいます (CT、肺活量測定、組織病理学、GOLD COPD 分類によって決定されます)。
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肺サンプルは、肺癌の疑いがある患者または肺癌が確認された患者から切除された余剰の健康な辺縁肺組織、または肺容積減少手術で切除された組織から採取されます。
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コホート C: COPD 肺気腫の参加者 10 名
主に肺気腫の症状を伴う COPD であると医師に診断してもらいます (CT、肺活量測定、組織病理学、GOLD COPD 分類によって決定されます)。
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肺サンプルは、肺癌の疑いがある患者または肺癌が確認された患者から切除された余剰の健康な辺縁肺組織、または肺容積減少手術で切除された組織から採取されます。
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この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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このプロジェクトの全体的な目的は、以下から得た細胞を播種した in vitro 組織工学肺同等物 (TELE) を作製することです。
時間枠：最長1年間の学習完了まで
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P1) インビトロ肺相当物のスケールアップ適合性、それらの機械的特性、およびインビトロ分解速度の決定。 P2) 局所的な肺構造の再確立をサポートするための in vitro DASCp63/Krt5 培養モデルの開発。 P3) 肺組織同等物の評価をサポートするための ex vivo 肺培養モデルの確立。 |
最長1年間の学習完了まで
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
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病気の肺組織と健康な肺組織の機械的特性を理解すること。
時間枠：学習完了まで、最長1年間
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ヒドロゲルまたは発泡生体材料を評価および調整して、健康な肺組織と病気の肺組織の特性を反映する組成物を特定する。 S3) 肺細胞バンクの作成。 病気の組織と健康な組織からの線維芽細胞、肺細胞、クラブ細胞。 S4)。 健康な/病気の肺組織におけるDASCp63/Krt5の存在/不在、および特性の保持と疾患との関連の同定。 S5)。組織工学的に処理した肺片を ex vivo 肺スライス培養物に挿入し、細胞の拡散と構築物の統合を評価します。 |
学習完了まで、最長1年間
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協力者と研究者
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (推定)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
その他の研究ID番号
- 1517
個々の参加者データ (IPD) の計画
個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
米国FDA規制機器製品の研究
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。
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