新規に開発した高伸張性生分解性ポリマーを足場とした血管再生医療技術の確立

• Project/Area Number: 16K16400
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 西塚 隆伸 名古屋大学, 医学系研究科, 特任講師 (20725535)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: PHA / 人工血管 / 足場材料 / 新規生体吸収性材料 / ラット血管損傷モデル / 安全性試験 / 生体材料 / 生分解性ポリマー / 血管再生医療

Outline of Annual Research Achievements

今年度、分子量80万という旧ロットのPHA（ポリヒドロキシアルカノエート）では、紡糸に成功した。分子量300万というさらに高分子量のPHAならば「より高い伸展性と耐久力」を兼ね備えており人工血管に最適であるので、現在その巨大培養槽作成を共同研究先の三菱ガス化学にて行っている。30リットルまでの培養槽作成はすでに行えており、現在500リットルの培養槽を作成中である。大量供給が可能となれば、高分子量のPHAを紡糸し人工血管を試作する工程、さらには血管損傷ラットに適用する実験に進むことが可能となる。
血管損傷ラットモデルの確立は今年度行った。具体的には、大腿動脈の中へカテーテルを挿入後、腹部大動脈にこれを誘導したのち、大動脈の近位と遠位をクリッピングして、Ⅰ型の膵エステラーゼ（Sigma社）15ユニットを30分投与することでおこなう。
分子量80万の旧ロットPHAを紡糸したものでは、今年度すでに人工血管を試作し、血管損傷ラットに適用を試みるところまでは行っているが、今後は、高分子量PHAの大量供給が可能になるのを待ってから、それによる組織再生足場材、既存の生体吸収性材料であるPGA（ポリグリコール酸）による足場材、伸展性のないPHAの一種であるP3HB(3-ヒドロキシ酪酸）による足場材をそれぞれ血管損傷ラットに適用し、(1)血栓形成の有無,(2)血管組織再生の程度、(3)炎症の程度(fibroblastの数、マクロファージの数、等）などを評価・比較していく必要がある。

Research Products

• [Presentation] 新規生体吸収性材料PHAを用いた治療法の開発 (2017)
  • Author(s): 西塚隆伸
  • Organizer: イノベーション・ジャパン２０１７
  • Place of Presentation: 東京ビッグサイト（東京都江東区）
• [Presentation] 新規生体吸収性ポリマーPHAの手外科分野への応用. (2016)
  • Author(s): 西塚 隆伸,山本美知郎,岩月克之,平田仁.
  • Organizer: 第59回日本手の外科学会学術集会, 2016.
  • Place of Presentation: 広島国際会議場（広島県広島市）
  • Year and Date: 2016-04-21
• [Presentation] 新規生体吸収性ポリマーPHAの医療用途への応用の可能性. (2016)
  • Author(s): 西塚隆伸
  • Organizer: 第４回生きた再生医療用材料の開発研究会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学（愛知県名古屋市）
• [Presentation] 新規生体吸収性材料PHAを用いた脆弱性骨折治療法の開発 (2016)
  • Author(s): 西塚隆伸
  • Organizer: 平成２８年度医療・バイオ系シーズ発表会
  • Place of Presentation: 吹上ホール（愛知県名古屋市）