腎透析のバスキュラーアクセスに用いる新しい素材からなる人工血管の開発

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K08601
• Research Institution: Osaka Medical College
• Principal Investigator: 金 徳男 大阪医科大学, 医学研究科, 講師 (90319533)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高井 真司 大阪医科大学, 医学研究科, 教授 (80288703)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 人工血管狭窄 / 薬物治療 / 人工血管素材 / キマーゼ / キマーゼ阻害薬

Outline of Annual Research Achievements

近年、ePTFE人工血管をアクセスルートとして使用する場合が多いが、その開存率の低さが問題になってきている。そのため、多くの患者が新たなアクセスルートの作製を頻繁に余儀なくされ、国家医療保険制度にも負担が非常に大きい。
我々はePTFE人工血管移植後、外膜側の線維芽細胞が人工血管壁素材の隙間を介して内腔側へと浸潤し、そこで足場を提供したり、浸潤した線維芽細胞自身が増殖、形質転換して筋線維芽細胞になったりして内膜肥厚を形成し、最終的にバスキュラーアクセス不全に陥ると考えている。また、このような線維芽細胞の遊走および増殖、筋線維芽細胞への形質転換には肥満細胞由来のキマーゼが非常に深く関与することも明らかにしてきた。本研究では、キマーゼ阻害薬といった薬物療法に加えて、物理的な方法による線維芽細胞の遊走への遮断などを組み合わせ、腎透析患者のバスキュラーアクセス不全に対する有効な治療法を探りたい。
そこで、新しい素材からなる人工血管と従来のPTFEからなる人工血管をイヌの左右の頚動静脈間にそれぞれ移植し、その後の血管内膜肥厚や線維芽細胞遊走の特徴などについて検討することにした。現在のそれらの血管を採集して組織学的な検討を行う最中である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでに、我々はePTFE人工血管移植後の内膜肥厚部位の細胞成分が間葉系細胞である筋線維芽細胞と線維芽細胞より構成されていることを明らかにしてきた。これまでは、冠動脈狭窄のような自己血管内膜肥厚の形成機序には血管平滑筋の中膜から内腔への遊走説が主流であり、人工血管移植後の内膜肥厚形成にもこのような機序が当てはまると信じられてきた。しかし、我々は間葉系細胞のマーカーであるビメンチンと平滑細胞のマーカーでもあるαSMA、デスミン、ズムースセリンなどの免疫染色を連続切片で行うことによって人工血管移植後に形成される肥厚細胞成分が平滑筋細胞ではなく、主に線維芽細胞やαSMAを形質転換によって獲得した筋線維芽細胞であることを初めて突き止めた。人工血管移植後、外膜側の線維芽細胞の管腔内への遊走を可能にしたのはePTFE特有の素材構造に由来する。ePTFE人工血管壁には壁内外を貫通する無数の隙間が存在し、この隙間は人工血管作製時に引っ張られることによって形成されたものである。人工血管移植後、外膜側の線維芽細胞がこのような隙間を介して内腔側へと浸潤し、内腔側に到達すると、そこで足場を提供したり、浸潤した線維芽細胞自身が増殖、形質転換して筋線維芽細胞になったりして内膜肥厚形成を引き起こすと考えている。従って、我々は新しい素材からなる新しい人工血管をイヌの片側頚動静脈間に移植し、従来のPTFE人工血管を対側に移植し、その後の内膜肥厚特徴について検討することにした。先日サンプルを採取したので今後組織的な解析を行うつもりである。

Strategy for Future Research Activity

今年度実施した移植実験を引き続き行い、今後、例数を増やしていくつもりである。

Causes of Carryover

実験は計画通りに進んだが、10万円ほどの未使用額が生じた。次年度は、今年度実施した移植実験を引き続き行うため、その実験の費用に使用する予定である。