Development of an autologous valved conduit (Biovalve) with small diameter for children: Enhancement of tissue formation for subcutaneously-implanted molds

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K20305
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 船山 麻理菜 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 客員研究員 (30713599)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 人工弁 / 小児心臓弁移植

Outline of Annual Research Achievements

体内を培養場として任意の形状の移植用組織体を作る「生体内組織形成術」にて自己組織由来の心臓弁様組織体（バイオバルブ）を開発しており、生体の心臓弁と力学的、構造的に近いバイオバルブを作製し、ビーグル犬およびヤギへの移植にて機能性を確認してきた。心臓弁膜疾患に対する新たな医療デバイスとして、生まれつき心臓弁が無く早急に心臓代用弁が必要となる小児の肺動脈疾患に着目した。生体の治癒プロセスに基づいたカプセル化反応を利用する生体内組織形成術では、皮下に埋入した基材表面で形成される組織の厚さは、能動的な細胞遊走に依存するため、小型になるほど一般的に薄くなり組織強度が低下する問題をもつ。小児用の心臓代用弁が開発されていない現状を踏まえると、小口径バイオバルブに適応できる鋳型基材の構築が必須であった。患者の体内で患者自身の体の成分のみから作成可能な小児用の小口径バイオバルブの開発に向け、小口径バイオバルブのサイズの仕様設定を実施した。バイオバルブの導管部および弁葉部を形成するための凸凹部材の組み合わせからなる鋳型の全周を覆うように幅2mmの隙間を有するカゴ部材を追加した二層構造の鋳型を作成した。導管形成部がカゴ部材で保護されており、内部のバイオバルブ本体を損傷することなく組織形成が可能となった。また、臨床現場において早急な心臓代用弁を必要とする患者に対しては、予め生体内組織形成術にて小口径バイオバルブを作製し保存する可能性も考慮し、生体内組織形成術により作製した組織体において異種移植の評価についても実施した。これまで患者のニーズに合わせて医師が心臓弁を作製していた医療現場において、小児の心臓弁移植に革新的なブレイクスルーをもたらすことが期待でき、安全で確実な移植医療の実現に貢献できると期待される。