下肢閉塞性動脈硬化症に対する新規生体吸収型バイオステントの開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K09968
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: 吉川 公彦 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (10161506)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 内皮細胞 / 生体吸収型ステント / 内膜過形成 / フィブリンゲル

Outline of Annual Research Achievements

血管内治療 (endovascular treatment: EVT)時のステント留置後慢性期には、内膜過形成によるステント内再狭窄が最大の問題となっている。問題を克服するため、我々はステント内腔側表面が内皮細胞層に完全に被覆されたバイオステントの開発を行ってきた。ヒト臍帯の臍静脈から内皮細胞を分離培養し、内皮細胞の増殖を待って、金属ステントの膜をフィブリンゲルを用いて作成する。金属ステントをシリコンチューブの中に挿入し、ステント内部には金属棒を挿入、その間の鋳型にフィブリンゲルを注入する。フィブリンの重合に30分間待ち、金属棒を除去し、フィブリンで作成されたカバー付き金属ステントが完成する。その内部に内皮細胞を注入し、二日間static conditionにて内皮細胞のフィブリン膜への生着と増殖を促す。この方法により金属ステント内腔に被覆されたフィブリン膜へ完全な内皮細胞層の確立に成功した。今回さらに生体吸収型ステントにも同様のフィブリン膜の形成とその表面への内皮化を達成するために、同様のフィブリンゲル注入システムを用いて実験を行なった。しかし生体吸収ステントのストラットの網目幅が金属ステントのものより広く、粗であるために、フィブリンゲル重合化の後に金属棒を取り外す際に、フィブリン膜の破壊、欠損を生じた。フィブリンゲルを支える骨組みとして生体吸収ステントが十分では無いことが判明した。フィブリン膜の破壊を生じないように、フィブリノゲンの濃度の変更や使用ステントの変更を試みたが、最終的には金属棒の表面のコーティングを行うことで、フィブリン膜の破壊を抑制することができた。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

金属棒を取り外す際のフィブリンゲルの破壊のために、内皮化の段階に進むことができず、難渋した。原因としてはステントストラットが粗なためにフィブリンゲルへの支持が不十分な点、金属棒へのフィブリンゲル付着が強いことが考えられた。生体吸収ステントの種類を変更するために海外企業へコンタクトを取ったが、供給を得られなかった。フィブリンゲルの粘稠度を減少させるためにフィブリノゲンの濃度を減少させたが、それでも破壊の程度は同様であった。最終的に金属棒の表面にテフロンコーティングを施すことで、フィブリンゲルの金属棒への付着程度を抑制することができた。

Strategy for Future Research Activity

生体吸収ステントへのフィブリン膜形成をようやく達成することができたので、その表面への内皮細胞の生着を確立する。その後に血小板濃厚液による血小板凝集試験を行い、生体吸収ステントに置ける内皮細胞の血小板凝集抑制機能を評価する。さらにカテーテル内への収納の最適化、及びビーグル犬への留置実験を行う。ビーグル犬での生体吸収ステントの吸収程度と内膜過形成の程度を留置3ヶ月後に評価する予定である。

Causes of Carryover

生体吸収ステントを用いたバイオステントの動物実験を行う予定であったが、フィブリン膜形成に手間取り、動物実験に移行できなかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

内皮細胞層確立の後に、動物実験に移行する予定である。ステントの留置や動物の管理、組織学的評価に使用する。