角膜の再生医療について、角膜の再生医療「自家培養角膜上皮」についてご説明します。

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角膜の再生医療について

角膜の再生医療とは?

人間の五感(視覚、聴覚、触覚、嗅覚、味覚)のうち、最も情報量が 多いのは視覚といわれています。 視覚で重要な役割を担う器官「眼」は、角膜から網膜までの長さが約24mmと非常に小さな臓器です。 角膜から水晶体を通じて網膜に映し出された画像情報は、視神経を通じて脳に伝達され、物が見えていると認識します。 一番表面にある角膜は、眼に光を取り入れ、水晶体とともに光を屈折させてピントを合わせる役割があります。 また、外界から細菌や化学物質の侵入を防ぎ、内部を保護する役割も果たしています。 角膜は単純な組織でありながら、透明性、無血管性、形態維持能、栄養維持機構と他の組織にはない特徴をもっています。 この特徴があることから、今までの医学では、角膜の代替となるものを作ることができませんでした。 ゆえに、ケガややけどなどで角膜が大きく損傷した場合は、角膜移植が唯一の治療法であり、それには数少ないドナー角膜が提供される順番を待たなければなりませんでした。 そこに大きな希望をもたらしたのが角膜の再生医療です。

角膜は主に3つの細胞層によって構成されています。「角膜上皮」「角膜実質」「角膜内皮」です。 この3層の中でもいち早く研究され治療に採用されているのがイタリアのペレグリーニ教授らにより発表された「自家培養角膜上皮」です。 さらにもうひとつの培養方法として患者さんご自身の口腔粘膜組織から取り出した口腔粘膜上皮細胞を培養してシート状にした「自家培養口腔粘膜上皮」があります。

それぞれの詳細はこちらからも閲覧できます。

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どのような疾患が治せるのでしょうか?

角膜上皮幹細胞疲弊症(かくまくじょうひかんさいぼうひへいしょう) (LSCD)の治療に用いることができます。

人間の眼の角膜は、傷ついて角膜上皮が失われた場合は、角膜輪部から供給された角膜上皮細胞が増殖して速やかに治癒します。 しかし、やけどや化学物質が目に入ったり、ソフトコンタクトレンズによるトラブルなどにより角膜輪部を含む広い領域の角膜上皮が失われると、 角膜輪部周囲の血管を伴う結膜上皮が侵入してきます。そうすると、角膜表面が結膜上皮に覆われ、最終的に角膜上皮が混濁して視力が低下してしまいます。 このような病態を「LSCD(Limbal Stem Cell Deficiency)」と呼びます。LSCDの治療には、患者さん自身の健康な眼から採取した角膜輪部を移植する「自家角膜輪部移植」や、 他人(同種)の角膜輪部を移植する「同種角膜輪部移植」があります。 しかし「自家角膜輪部移植」は、健常眼からの広範な角膜輪部(角膜輪部の約30~40%)の採取が必要なため侵襲性が高くリスクがあります。 「同種角膜輪部移植」は、長期的な免疫抑制が必要であり、提供してくれるドナーも不足しています。また、「羊膜移植」がおこなわれる場合があります。 しかし、羊膜には炎症を抑制したり、細胞の伸展をサポートするなどの効果がありますが、角膜上皮幹細胞は含まれていません。 そのため、患者さんの眼に角膜上皮幹細胞が残存している必要があります。このように、これまではLSCDに対する十分な治療法は存在しませんでした。

再生医療「自家培養角膜上皮」や「自家培養口腔粘膜上皮」では、こうした課題を克服できる可能性があります。 手術は患者さんの角膜上を覆っている結膜上皮細胞を取り除き、培養されたシートを移植します。 移植されたシートに含まれる幹細胞が生着(細胞が生きたまま体表面につく)、上皮化し、角膜上皮が修復されます。 この治療法は、従来のLSCD治療に大きな進歩をもたらし、患者さんのQOLの向上に貢献できると注目されています。

LSCDの原因は多岐にわたります。身近なコンタクトレンズもそのひとつです

外因性(外傷的な原因)

  • 熱傷・化学傷/火傷や化学物質の混入による傷害や炎症
  • 感染症/トラコーマやアカントアメーバなどの感染症による傷害や炎症
  • コンタクトレンズ装用/不適切な使用による酸素透過不良、傷害、炎症
  • 内因性(患者さん自身の病気が原因)

  • スティーヴンス・ジョンソン症候群/高熱を伴って全身の皮膚や粘膜に発疹や水ぶくれが発生し、眼にも病変が生じる
  • 眼類天疱瘡/自己免疫疾患で、粘膜が存在する臓器に水ぶくれやびらんが発生し、眼にも病変が生じる
  • 移植片対宿主病/他人からの造血幹細胞移植や臓器移植により炎症などが引き起こされ、眼が傷害される
  • 先天性(生まれつき、遺伝的な原因)

  • 無虹彩症/眼の虹彩が生まれつき欠損している疾患で、中高年になると角膜上皮細胞が足りなくなり、結膜が角膜表面を覆う
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