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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Diversified deployment of "self-regenerating" connective tissue vascular grafts "Biotubes" for clinical applications.

Research Project

Project/Area Number 16H05406
Research InstitutionKyoto Prefectural University of Medicine

Principal Investigator

神田 圭一  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (60295649)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 坂井 修  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10298432)
渡辺 太治  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (20448723)
山南 将志  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (30438204)
夜久 均  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50295648)
田地川 勉  関西大学, システム理工学部, 准教授 (80351500)
上 大介  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (80415588)
五條 理志  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90316745)
井上 知也  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (50405289)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords生体内組織工学 / 自家移植 / 同種移植 / 異種移植 / 脱細胞処理 / 心臓血管代用組織
Outline of Annual Research Achievements

30年度は29年度に引き続き、自家移植実験を継続する一方で、適応拡大のためにShelf Ready Graft としての異種・同種組織応用技術の開発を進めた。28年度より着手した脱細胞処理をさらに最適化し処理プロトコールを短縮、7時間程度で十分な脱細胞処理が行えるようになった。DNA定量・物理特性も問題なく、動物移植実験が現実的となった。その後、脱細胞処理した径2mmのビーグル犬由来バイオチューブをラット腹部大動脈に異種移植した。自家由来バイオチューブ同様に急速かつ良好な組織化と体循環環境下での強度を保持が確認できた。この研究については論文報告を行った。

一方で異種移植は臨床応用には安全性確保のためのハードルが高く、実際の使用にはまだ時間を要すると考えられる。そこで同種移植応用技術開発も昨年度同様に継続した。ビーグルを用いた同種移植実験では早期に組織化が完成しており、自家移植よりもさらに迅速な治癒過程が示された。臨床応用の際に移植適応されると想定される、ハイリスク患者・高齢者・未熟児など組織再生能力が低下した患者への応用には、健常な成人由来の同種バイオチューブの応用も、より実現性の高い選択肢として可能であると示唆された。物理特性については、組織が乾燥すると特性が変化してしまうことから、新たな計測用水槽を設計し、湿潤環境でおこなえるシステムを考案・設計し実現した。また新たにデジタル化されたシステムを用いて、より高精度かつ高速に定量的評価がISO基準に準拠して行えるようになった。様々な処理を行った組織について、より多くのパラメーターについて計測が行えるようなった。物理特性評価を脱細胞処理方法にフィードバックし動物移植実験をおこなうことにより、更に理想的なグラフト開発が行えると考えられた。今後も研究を継続する予定である。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] Development of xenogeneic decellularized biotubes for off-the-shelf applications2019

    • Author(s)
      Yamanami Masashi,Kanda Keiichi,Kawasaki Takanori,Kami Daisuke,Watanabe Taiji,Gojo Satoshi, Yaku Hitoshi
    • Journal Title

      Artificial Organs

      Volume: Jan 30 2019 Pages: -

    • DOI

      10.1111/aor.13432

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] エタノール・グルタールアルデヒド処理による生体内組織工学代用血管の物理特性変化2019

    • Author(s)
      井上 知也,神田 圭一,山南 将志,渡辺 太治,坂井 修,上 大介,五條 理志,夜久 均
    • Organizer
      第49回日本心臓血管外科学会学術総会
  • [Presentation] 化学処理による自家結合組織代用血管の物性変化2019

    • Author(s)
      井上 知也,神田 圭一,山南 将志,渡辺 太治,上 大介,五條 理志,夜久 均
    • Organizer
      第18回日本心臓血管外科再生治療研究会
  • [Presentation] In vivo tissue engineeringにより作製した異種・同種結合組織膜の血管移植片への応用2019

    • Author(s)
      山南 将志,神田 圭一,井上 知也,渡辺 太治,坂井 修,上 大介,五條 理志,夜久 均
    • Organizer
      第18回日本再生医療学会総会
  • [Presentation] エタノールおよびグルタールアルデヒド処理が生体内組織工学代用血管の物理特性に及ぼす影響2019

    • Author(s)
      井上 知也,神田 圭一,山南 将志,渡辺 太治,坂井 修,上 大介,五條 理志,夜久 均
    • Organizer
      第18回日本再生医療学会総会
  • [Presentation] 生体内組織工学による結合組織管の臨床応用拡大に向けての取り組み2019

    • Author(s)
      神田 圭一,山南 将志,井上 知也,渡辺 太治,上 大介,五條 理志,夜久 均
    • Organizer
      第18回日本再生医療学会総会
  • [Presentation] Development of tissue engineered decellularized connective tissue membrane for allogeneic arterial patch implantation2018

    • Author(s)
      Yamanami Masashi,Kanda Keiichi,Morimoto Kazuki,Inoue Tomoya,Watanabe Taiji,Sakai Osamu,Kami Daisuke,Gojo Satoshi, Yaku Hitoshi
    • Organizer
      The 5th Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society World Congress (TERMIS-WC 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] シンポジウム2 <再生医療>生体内組織工学を用いた自家・他家移植用代用血管壁の開発2018

    • Author(s)
      神田圭一
    • Organizer
      第17回日本組織移植学会総会・学術集会
  • [Presentation] Application of tissue engineered decellularized connective tissue membrane for allogeneic arterial patch implantation2018

    • Author(s)
      Yamanami Masashi,Kanda Keiichi,Morimoto Kazuki,Inoue Tomoya,Watanabe Taiji,Sakai Osamu,Kami Daisuke,Gojo Satoshi, Yaku Hitoshi
    • Organizer
      The 45th Annual Congress of the European Society for Artificial Organs (ESAO 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Improbement of the durability and reliability of in vivo tissue engineered vascular tissues by chemical modification2018

    • Author(s)
      Inoue Tomoya,Kanda Keiichi,Yamanami Masashi,Watanabe Taiji,Sakai Osamu,Yaku Hitoshi
    • Organizer
      The 45th Annual Congress of the European Society for Artificial Organs (ESAO 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of in vivo tissue engineered decellularized connective tissue membrane for allogeneic cardiovascular grafts2018

    • Author(s)
      Yamanami Masashi,Kanda Keiichi,Morimoto Kazuki,Inoue Tomoya,Watanabe Taiji,Sakai Osamu,Kami Daisuke,Gojo Satoshi, Yaku Hitoshi
    • Organizer
      The 16th International Society for Applied Cardiovascular Biology Meeting (ISACB 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 脱細胞化同種結合組織膜の血管移植片への応用2018

    • Author(s)
      山南 将志,神田 圭一,森本 和樹,井上 知也,渡辺 太治,坂井 修,上 大介,五條 理志,夜久 均
    • Organizer
      第56回日本人工臓器学会大会
  • [Presentation] 化学処理による結合組織管(バイオチューブ)の物理特性変化に対する検討2018

    • Author(s)
      井上 知也,神田 圭一,山南 将志,渡辺 太治,坂井 修,上 大介,五條 理志,夜久 均
    • Organizer
      45th Annual Congress of the European Society for Artificial Organs (ESAO 2018)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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