Functional evaluation of bioabsorbable small-caliber vascular graft in a diabetic rat model to achieve a practical use
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21K08812
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55030:Cardiovascular surgery-related
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| Research Institution | Asahikawa Medical College |
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Principal Investigator |
菊池 悠太 旭川医科大学, 医学部, 助教 (80882711)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 小口径人工血管 / ポリカプロラクタングラフト / 糖尿病 / インスリン治療 / 自家血管様変化 / アルギナーゼ阻害 / アルギナーゼ阻害薬 |
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| Outline of Research at the Start |
冠動脈バイパス術など小口径血管が必要な心臓外科手術では、自身の血管を使用するのが現在の主流であるが、長さや性状に制限があることが大きな課題となっており、人工血管の開発が重要視されている。
我々は自身の血管様に再生する吸収性の人工血管の作成に取り組んでいる。健常モデルでの良好な成績は得られているが、上記手術が必要な患者は糖尿病などの基礎疾患を合併していることが多い。そのため、糖尿病病態モデル及び糖尿病治療モデルにおける機能評価も行い、実用化に向けてさらに一歩踏み込んだ研究を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
1mmの小口径PCLグラフトをエレクトロスピニングにより作成し、抗血栓性及びハンドリング向上のためにポリビニルアルコールでグラフトをコーティングした物を実験に使用した。
先行研究の再現性を確認するため、上記グラフトを健常ラットの腹部大動脈に移植し、その開存性や自家血管様変化を観察した。開存性は2週間及び6週間で差はなく、6週間の方でグラフト内腔の内皮細胞及び平滑筋細胞の生着が多く、我々のPCLグラフトが先行研究と同様に時間と共に「自家血管様変化」を起こしていることを確認した。
次にストレプトゾトシンの尾静注により糖尿病ラットを作成し、グラフト植え込み後2週間の健常ラット及び糖尿病ラットでグラフト機能を評価した。糖尿病ラットで全例閉塞しており、自家血管様変化の観察には至らなかった。また、一部グラフトで瘤化しており、周囲に白血球の集積や細菌塊が確認され感染が観察された。
最後に糖尿病ラットに毎日中間型インスリンの皮下注を行い、糖尿病治療モデルを作成した。これを用いてグラフト植え込み後2週間の糖尿病ラットおよ糖尿病治療ラットでグラフト機能を評価した。糖尿病ラットではほぼ全例グラフト閉塞したが、糖尿病治療ラットでは健常ラットと同等の開存が得られた。また、自家血管様変化についても健常ラットとほぼ同等で糖尿病治療がグラフトの機能を維持することが明らかとなった。
この結果により、臨床に近い併存疾患とその治療モデルで開発人工血管の試験を行うことでより臨床応用に近づいた検討が行えることを示唆した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究テーマは元々糖尿病における血管障害の主体と考えられるアルギナーゼを阻害することによる植え込み人工血管の機能を確認することにあったが、糖尿病の血管障害や凝固亢進がアルギナーゼ阻害のみで正常化することは難しいと考え、本研究テーマにおいては糖尿病自体を治療するという方法に至った。
基本的な実験目的や方法に変更は行っておらず、また、本研究は仮説と同じ結果が得られ、すでに論文として出版されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
すでに研究テーマとしては結果が得られており、論文として報告している。今後は本研究テーマをもとに我々の研究チームで開発を進めている人工血管を併存疾患とその治療モデルで検討を重ね、心臓血管病患者により最適な小口径人工血管の開発に邁進していく。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
