2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of Biodegradable Small Diameter Vascular Graft
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20KK0200
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| Research Institution | Asahikawa Medical College |
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Principal Investigator |
小山 恭平 旭川医科大学, 医学部, 講師 (00818479)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
紙谷 寛之 旭川医科大学, 医学部, 教授 (30436836)
若林 尚宏 旭川医科大学, 医学部, 助教 (20827745) [Withdrawn]
菊池 悠太 旭川医科大学, 医学部, 助教 (80882711)
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| Project Period (FY) |
2020-10-27 – 2024-03-31
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| Keywords | 小口径人工血管 / 自己再生 / 生体吸収性素材 / エレクトロスピニング / 血管グラフト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
冠動脈バイパス術や下肢動脈バイパス術のような細径血管の再建術では、現在のところ臨床の使用に耐えうる人工血管が存在しないため、治療には自家血管(患者本人から採取した血管)を使わざるを得ない。自家血管の採取による患者負担を軽減し、より安定した治療を提供するためには、実用可能な細径人工血管の創出が必須である。本研究では、患者の組織と一体化し自家血管の様に再生や成長する能力を持つ、生体分解性の細径人工血管を創出する。生体分解性ポリマーの多くは、疎水性が高く血中のタンパク質や血小板を吸着しやすい。我々は、ポリカプロラクタン(PCL)製の人工血管(PCLグラフト)に高親水性ポリマーを付加することで、血小板の吸着を抑制できることを明らかにし、抗血栓性の向上が期待できる結果を得ている。さらに、親水性ポリマーを付加することによりPCLグラフトの強度および弾性が向上し、吻合時のハンドリング性能が上昇することも明らかにした。親水性加工を施した内径1mmのPCLグラフトは、ラット腹部大動脈に移植するとグラフト内腔に内皮細胞や平滑筋細胞が再生し8週間以上の開存性を示すことを明らかにした。臨床において人工血管の利用が想定される患者のほとんどは糖尿病などの基礎疾患を持っているため、次の段階として糖尿病ラットを作成しPCLグラフトの機能評価を行った。その結果、糖尿病の病態下ではPCLグラフトは容易に閉塞してしまうが、インスリン治療を行うことによりPCLグラフトの機能低下を防げることを明らかにし、適切な治療と併用することで基礎疾患が存在する条件下でも使用できる可能性を示した。
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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
一部の計画を除き、ほぼ計画通りに研究が進んでいるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
ラットを用いた実験系においては親水性加工を施したPCLグラフトの有用性を確認できたが、臨床応用を考慮するとより長期的な成績評価や、治療で利用される術式での評価が必要になる。ヒトで利用できる規格の親水化PCLグラフトを作成し、長期成績評価をウサギの移植モデルで、実用性評価をブタ冠動脈バイパス術モデルで行う。
PCLに他の素材を組み合わせ分解性や生体適合性を最適化したナノファイバーを作成する計画は、リオグランデ・ド・スル大学（UFRGS）で行う予定であったが、コロナの感染状況を鑑みて保留していた。今年度、状況が改善し実行可能となればUFRGSに渡航し計画している実験を遂行する。
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| Causes of Carryover |
リオグランデ・ド・スル大学へ出向き行う予定だった実験が、コロナ渦で渡航困難な状況が続き実験を先延ばしにしたため。国内で同様の実験を行う準備ができたため、2022年度の国内で実験を行うか、または状況が許せば計画通りにリオグランデ・ド・スル大学で実験を行う際に利用する。
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