Basic research on anti-infective properties of biotube

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K08754
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 岡田 健次 信州大学, 医学部, 特任教授 (90284356)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小松 正樹 信州大学, 医学部附属病院, 医員 (70816131) ; 中山 泰秀 大分大学, 医学部, 客員研究員 (50250262) ; 瀬戸 達一郎 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (70362118) ; 和田 有子 信州大学, 学術研究院医学系, 講師 (30419410) ; 五味淵 俊仁 信州大学, 医学部附属病院, 特任研究員 (90597668) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: バイオチューブ / 感染実験 / 抗感染性 / 人工血管

Outline of Annual Research Achievements

本研究はバイオチューブに期待される抗感染性を感染実験により実証する事を目的としている。
バイオチューブとは非分解性のシリコン等の鋳型を皮下に埋没し生体反応により、鋳型を被包化(カプセル化)する結合組織から得られる管状組織体である。これをバイオチューブグラフトとして血管の移植に用いるオーダーメイド医療である。人工血管は人工物ゆえに感染に対して脆弱であるが、バイオチューブは人工物を全く含まず、血管新生をはじめとする組織適合性が高いため抗感染性が期待できる。バイオチューブの臨床応用を目指し、組織適合性の高さからもたらされる抗感染性を実証するため研究を進めた。
まずラットの腹部大動脈前面にバイオチューブと ePTFE人工血管をパッチ(1.5x1.0 mm)として縫合し、人工血管が常に血流に接触するモデルの作成法を確立した。次に感染実験として濃度を調整した黄色ブドウ球菌菌液をパッチ上に播種して後にパッチ菌量・血液培養を検査した。安定して後腹膜に感染を成立させる事に難渋し、菌量の検討を続けた。菌液濃度を適宜調整しつつ。計113件の感染実験を施行したが結果としてパッチ菌量・血液培養陽性率は、バイオチューブ移植群、ePTFE人工血管移植群の両群間に有意差は認めなかった。バイオチューブに期待された抗感染性を裏付ける結果が得られなかった原因としてはパッチを用いたことにより人工血管の面積を十分に確保できなかったため、黄色ブドウ球菌の繁殖を促せなかったことと自己組織化する前のバイオチューブはあくまでコラーゲンのチューブであり移植後およそ３ヶ月程度で十分に自己組織に変化するため移植直後に菌液を播種する今回の実験方法ではバイオチューブは抗感染性を発揮できなかった可能性がある。以上のように当初計画した感染実験モデルで結果は得られず、成果を論文発表することが叶わなかった。