2022 Fiscal Year Final Research Report

Application of High-Pressure Treated Autologous Dermal Tissue as a 'Self-Regenerating' Vascular Implant Material

Research Project

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Project/Area Number	19K22667
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 55:Surgery of the organs maintaining homeostasis and related fields
Research Institution	Kyoto Prefectural University of Medicine
Principal Investigator	Yamanami Masashi 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (30438204)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山岡哲二国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (50243126) 神田圭一京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60295649) 井上知也京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員講師 (50405289) 坂井修京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (10298432) 夜久均京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50295648) 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) 田中秀央京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60236619) 田地川勉関西大学, システム理工学部, 准教授 (80351500) 井田夕紀子東京医科大学, 医学部, 兼任講師 (00459504)
Project Period (FY)	2019-06-28 – 2023-03-31
Keywords	血管移植片 / 人工血管 / 組織工学 / 皮膚組織 / 結合組織
Outline of Final Research Achievements	The development of an ideal vascular graft material that exhibits post-transplant biocompatibility and growth potential is highly sought after. In this study, we conducted groundbreaking research in vascular graft development by employing a novel approach involving the procurement of autologous skin tissue, subsequent high-pressure processing, and subsequent transplantation onto blood vessels. A segment of the lower abdominal skin was obtained from a Beagle dog, underwent high-pressure processing, and was then patch-transplanted onto the carotid artery of the same Beagle dog. Following transplantation, no aneurysm formation or apparent signs of infection were observed. Upon extraction of the graft after three months, the luminal surface appeared remarkably smooth with no evidence of thrombus formation. Histological examination demonstrated cellular infiltration within the graft wall and the formation of layered elastin, suggesting early self-organization of the transplanted tissue.
Free Research Field	組織工学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	ビーグル犬を用いた実験により、高圧処理を行った皮膚組織は静脈移植片と少なくとも同等以上の強度・耐久性を備えた血管移植片となりうることがわかった。高圧処理皮膚組織は強度と柔軟性を兼ね備え、通常の血管移植と同様に血管パッチ移植することができるなど、取り扱いは容易であった。また、移植後、壁内に細胞浸潤がみられたり、エラスチンやα-SMA陽性細胞の層状の形成、内腔面への内皮細胞を示唆する細胞層の形成がみられたりするなど、移植後早期に自己組織化していることが期待できる結果であった。高圧処理皮膚組織は理想的な血管移植片になることが期待される。