2019 Fiscal Year Research-status Report
脱細胞心臓マトリックスへの心筋細胞再細胞化による移植グラフトの作成
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18K08582
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
稲葉 佑 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任助教 (70815589)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
志水 秀行 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (50226247)
伊藤 努 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (00232455)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 心筋組織 / 脱細胞化組織 / 組織工学 / 僧帽弁 / 血管内皮細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、組織脱細胞化技術にて作成される心臓Scaffold内での、再細胞化に関する手法、再細胞化された組織の有用性を検討する研究である。Scaffold作成方法は、界面活性剤を循環灌流し心筋組織、血管組織の脱細胞化を行うことで得られる。脱細胞化の技術、脱細胞化組織の組織学的、力学的検討は昨年度に行い学会発表、論文発表を行った。一方、当初、新生児ラットの単離心筋細胞をScaffold内でin vitro培養し、その効果を観察する計画であったが、Scaffold内での無菌状態での細胞培養は非常に困難であり、in vivoでのScafford内への細胞生着の程度を観察するという研究へ移行している。生体内での再細胞化の手法として、①心筋部分移植、②僧帽弁複合体移植を行った。①心筋切除部分に脱細胞化心筋組織が補填される形で移植を行った。移植された実験動物（ブタ）は、1ヶ月生存し、心不全症状や免疫拒絶症状を認めなかった。移植された脱細胞化心筋組織を組織学的に観察すると、組織内へ、心筋細胞の遊走、血管内皮細胞、血流の再開を認め、in vivoでの再細胞化を確認した。②脱細胞化組織の力学的有用性についても検討するため、他ブタの僧帽弁位に僧帽弁複合体（乳頭筋、腱索、弁尖）の移植を行った。移植された脱細胞組織は、僧帽弁機能を有し、心機能は維持された。また移植された僧帽弁組織を観察すると3週間で血管内皮に被覆され、脱細胞化組織内には血管内皮細胞、繊維芽細胞の浸潤を認めた。いずれの実験でも、脱細胞化組織は、生体適合性が良好であり、in vivoにおける良好な再細胞化を認めることが分かった。組織再生における脱細胞化心筋組織の有用性が示された。
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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
本研究は、脱細胞化組織工学を用いて、in vitroにおいて心筋細胞の再細胞化の手法を検討する予定であった。現在は、in vivoでの研究を主体として進めている。研究手法は一部変更されたが、生体内での良好な再細胞化を観察出来ており、学会発表、論文においても高い評価を受けている。
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| Strategy for Future Research Activity |
脱細胞化血管組織の有用性、in vivoにおける再細胞化を確認するために、ブタ内胸動脈を用いて、異所性移植を行い再細胞化、血管機能を評価することを検討している。本年度は、脱細胞化血管を大腿動脈と冠動脈にバイパス手術を施すことで、より臨床応用に近い形での実験を計画している。現在の標準的な冠動脈バイパス手術は、患者の内胸動脈を第一選択とするが、第二のグラフトとして下肢より大伏在静脈を採取し、グラフトとして使用している。大伏在静脈は、性状に個人差があり長期的な開存率も内胸動脈に劣るのが問題点である。そこで脱細胞化、再細胞化の再生医療の手法を用いて、冠動脈バイパスグラフトに用いることのできる小口径グラフトの作成を試みる予定である。
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| Causes of Carryover |
実験動物が予算より安く調達出来たため。次年度の実験動物購入費用に充てる予定。
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