軟骨修復のために胎児軟骨由来の前駆細胞を利用した設計された軟骨

この研究の目的は、軟骨修復手術のための自己組織化を通じて胎児軟骨由来前駆細胞（FCPC）ベースの軟骨ゲルを開発することでした。in vitroの自己組織化期間によるゲルの特性評価は、時間の経過とともに軟骨形成特徴の増加をもたらしました。軟骨ゲルの接着強度は、アルギン酸ゲルと比較して有意に高く、2週間のグループは20倍近く高い強度を示しています（1.8±0.15 kPa対0.09±0.01 kPa、P <0.001）。2週間の培養ゲルの生体内リモデリングプロセス分析は、4週間での骨軟骨自家移植コントロールと比較して、統合性障害のストレスが高く、軟骨修復特性と剛性の増加を示しました（P <0.01）。非人間の霊長類の調査では、24週間後の欠陥のみと比較して、ゲル群で軟骨修復スコアは有意に優れていました（p <0.001）。24週間の細胞分布分析により、ヒト細胞は移植された欠陥のみ内に残っていることが示されました。自己組織化されたFCPCベースの軟骨ゲルは、軟骨修復に有益な軟骨形成修復の可能性と接着特性を示しました。

The aim of this study was to develop a fetal cartilage-derived progenitor cell (FCPC) based cartilage gel through self-assembly for cartilage repair surgery, with clinically useful properties including adhesiveness, plasticity, and continued chondrogenic remodeling after transplantation. Characterization of the gels according to in vitro self-assembly period resulted in increased chondrogenic features over time. Adhesion strength of the cartilage gels were significantly higher compared to alginate gel, with the 2-wk group showing a near 20-fold higher strength (1.8 ± 0.15 kPa vs. 0.09 ± 0.01 kPa, p < 0.001). The in vivo remodeling process analysis of the 2 wk cultured gels showed increased cartilage repair characteristics and stiffness over time, with higher integration-failure stress compared to osteochondral autograft controls at 4 weeks (p < 0.01). In the nonhuman primate investigation, cartilage repair scores were significantly better in the gel group compared to defects alone after 24 weeks (p < 0.001). Cell distribution analysis at 24 weeks showed that human cells remained within the transplanted defects only. A self-assembled, FCPC-based cartilage gel showed chondrogenic repair potential as well as adhesive properties, beneficial for cartilage repair.