| Project/Area Number |
23K24419
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| Project/Area Number (Other) |
22H03160 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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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 | Oita University |
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Principal Investigator |
宮本 伸二 大分大学, 医学部, 教授 (70253797)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
穴井 博文 大分大学, 医学部, 教授 (20291544)
河島 毅之 大分大学, 医学部, 助教 (20791049)
中山 泰秀 大分大学, 医学部, 客員研究員 (50250262)
岩井 良輔 岡山理科大学, フロンティア理工学研究所, 講師 (60611481)
首藤 敬史 大分大学, 医学部, 講師 (60649763)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2022: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
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| Keywords | 再生医療 / 冠動脈バイパス / 虚血性心疾患 / 生体内組織形成術 / 狭心症 / 生成医療 / 冠動脈バイパス術 / 冠動脈 / 人工血管 / 異種I移植 |
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| Outline of Research at the Start |
冠動脈バイパスに用いる人工血管（再生医療によるものも含む）の開発例はなく、移植後のグラフト環境は末梢バイパスとは異なるもののバイオチューブであれば長期開存が得られると考えた。大動物を用いた冠動脈バイパスの実験モデルを作製し、移植実験によって長期開存性、組織再生能を評価する。脱細胞など処理方法を開発することによって、異種移植の可能性に取り組む。またMatudaito（ウレタンポリマー）による外部コーティーングがグラフトの長期耐久性に与える影響を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体内組織形成術(iBTA)で作成された人工血管は動脈系に移植後に動脈化することから動脈グラフトと同じ耐久性を有するのではないかと考え研究を行い、冠動脈バイパス用の長い小口径組織工学人工血管の製造法を確立し、動物移植実験によってiBTAで作成された人工血管の自己動脈化による長期信頼性を確かめる。
令和4年度では冠動脈バイパス用バイオチューブ作成器の規格、構造が決定し、そのバイオチューブ形成能が確認されたが、バイオチューブ移植という点では、心筋虚血状態からの回復過程で心室細動になるため体外循環を外すことができないモデルが多発し、また離脱した症例においてもバイオチューブ間接合部での早期閉塞が起こったため長期開存モデルを得ることができなかった。本年度（令和5年度）は安定した虚血再灌流モデルが完成し、体外循環からの離脱はほぼ確実になり、また連結の必要のない長いバイオチューブができたことで早期閉塞が起こりにくくなった。具体的には2頭で1ヶ月開存させて組織標本が取れた他、同じく2頭で3か月開存が得られフォローアップCT撮影、組織標本が得られた。3か月開存モデルでは肉眼的に内面は滑らかであったが末梢吻合部近く2cmほどのところに若干肥厚がみられた。現在組織解析中であるがすでに表面は内皮細胞が多い、抗血栓性の高い構造となっていた。ただし、まだ平滑筋細胞の浸潤は両側吻合部から3cmほどにとどまっており、皮下に存在し、皮下組織からも細胞浸潤がある頚部バイパスに用いたバイオチューブとは異なり、バイオチューブ外側からの細胞浸潤が見られず、これは冠動脈バイパスに用いられたバイオチューブの特徴と思われた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ヤギの心臓は虚血に弱く、バイパス時の虚血状態そして再灌流により、心室細動が多発し、体外循環からの離脱ができないモデルが多発したこと。当初、バイパスに必要な長さのバイオチューブを得ることができず、複数のバイオチューブを連結して用いたところ、連結部位を中心に血栓閉塞をきたしたことから、一ケ月以上のバイパス開存を得ることができていなかった。本年度に入り、十分な長さのバイオチューブを用いてバイパスを行い、抗不整脈使用法などを工夫して、術後不整脈を予防することができるようになったものの、まだ時折不十分なバイオチューブ形成しか得られないときがあり、予定している数のモデルを作成するに至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
ヤギの個体差、器材植込部位の感染等に多少左右されるがほぼ安定して冠動脈バイパス用のバイオチューブが得られるようになっているので、6か月モデル3頭、1年モデル3頭を作成し。今年度から来年度にかけてその開存状態をCTで確認し、組織分析を行う。その間ブタでのバイオチューブ作成も試み、除細胞処理をしてヤギへの異種冠動脈バイパスを作成して開存性を確認する。
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