2020 Fiscal Year Research-status Report

脱細胞化ウシ心膜を用いた生体吸収性ステントグラフトの開発

Research Project

Project/Area Number	19K18169
Research Institution	Asahikawa Medical College
Principal Investigator	中西仙太郎旭川医科大学, 医学部, 助教 (90596298)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	ステントグラフト / Polycaprolacton / 人工血管 / ３Dプリンター
Outline of Annual Research Achievements	ステントグラフト内挿術の台頭により大動脈における治療方針は大きな変革期を迎えており、人工血管置換術がゴールドスタンダードであった感染性動脈瘤や大動脈解離、若年者症例に対して使用されるケースも増加してきている。しかし、人工物を体内に残すことによる弊害、若年者に対する生体適合性を含めた不透明な長期成績、ステントグラフトの剪断力における内膜損傷、留置対象血管との固着性不足に伴うずれなど、改良の余地が多分に残されている分野である。本研究では人工血管の代わりに脱細胞化したウシ心膜を用いて、それに生体吸収性ステントを組み合わせたオリジナルのステントグラフトを作成し、豚を用いた実験モデルにおけるステントグラフトの生体反応的・力学的側面の向上の可能性を模索し、さらなる症例の適応拡大と治療成績向上の可能性を図ることを目的としている。当初予定していた牛心膜の脱細胞化については、本学における動物実験施設の移転作業の大幅な遅延および今回のコロナ禍のため、学内での新規実験の禁止などがあり、達成できていない。その代わりに我々は生体吸収性素材であるPolycaprolactone（PCL）を材料として、３Dプリンター技術である電子紡績法を応用し人工血管を作成した。共同研究者であるブラジルのRio Grande大学のPranke教授とたびたび連絡を取り、薄さ、編み方など品質の改善に努めるとともに、日本国内において品質に優れたPCLグラフトの入手を試み、３Dプリンター技法に優れた知見を持つ富山県産業技術研究開発センター生活工学研究所と共同研究の提携を新たに結び、らせん状編み方を用いた新たなPCLグラフトを試作品として共同開発した。現在行っているのは新たに入手したPCLグラフトの電子顕微鏡を用いた評価と、予備実験で得られた標本の免疫染色を行ったが、これらの予備実験ではグラフトの品質に著明な改善を認めている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 予定していた牛心膜の脱細胞化については、本学における動物実験施設の移転作業の大幅な遅延および今回のコロナ禍のため、学内での新規実験の禁止などがあり、達成できていない。しかしながら、ラットを用いた予備実験の結果を踏まえ、共同研究者であるブラジルのRio Grande大学のPranke教授と何度も連絡を取り、PCLグラフトの改良バージョンを入手した。また、３Dプリンター技法に優れた知見を持つ富山県産業技術研究開発センター生活工学研究所と共同研究の提携を新たに結び、５種類のPCLグラフトを新たに試作してもらった。それらのPCLグラフトのin vitro特性を解明すべく、電子顕微鏡を用いた解析までは終了した。また、その生体内での特性についてもラットモデルで解析中である。
Strategy for Future Research Activity	動物実験施設が再稼働したため、今後はウサギおよびブタモデルを用いて実験を加速させる予定である。