Development of an Optimal Chemical Processing for Allogeneic In Vivo Tissue Engineered Vascular Grafts

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K12649
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 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)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡辺 太治 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (20448723) ; 山南 将志 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (30438204) ; 小田 晋一郎 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (50529873) ; 夜久 均 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50295648) ; 田地川 勉 関西大学, システム理工学部, 准教授 (80351500) ; 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) ; 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) ; 川尻 英長 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40515235)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 生体内組織工学 / 自家移植 / 同種移植（親子間移植） / 異種移植 / 臨床応用の拡大 / 脱細胞化処理

Outline of Annual Research Achievements

現在臨床応用を行っている、生体内組織工学による自家結合組織代用血管の応用範囲を拡大するために、結合組織代用血管に化学処理・脱細胞化処理を加えた同種・異種組織の応用技術の開発を行った。独自に開発した物理特性計測システムを用いて、様々な検体について種々の力学的パラメータ計測を行った。
ビーグル犬皮下で生体内組織工学代用血管を作成し脱細胞化処理を行ったが、処理前後の比較試験では脱細胞後も十分な強度が保持されていることが確認できた。
またビーグル犬で作成した脱細胞組織を同種移植するパイロットスタディーもすすめている。
さらに継続的に臨床応用例についてもさらに長期の報告を行っている。
脱細胞化プロトコールについても以前用いていた方法を見直し、より短時間の処理で十分な脱細胞化が行えることを組織学的評価・ＤＮＡ定量で確認した。しかし臨床応用を想定するとさらに短時間の脱細胞化処理が望ましいと考えられた。生体血管と比較すると結合組織代用血管は非常に疎な構造であるため、より短時間での脱細胞処理が可能と考えた。様々な方法を用いて処理時間の短縮を試みた。２０２２年度はより処理効率を高めるために、これまで行ってきた還流法ではなく、大量の処理液を用いて強く振盪する方法を開始した。この方法では特殊な設備が不要なため、様々な臨床現場における処理が可能となり、より手技を簡便にできる可能性もあると考えられた。次年度は更なる処理時間の短縮と最適化を目指し、脱細胞化処理条件の開発を行なう予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

順調に研究は進んでおり、徐々に成果報告も開始している。

Strategy for Future Research Activity

本年度は更なる処理方法の効率化と最適化を目指して脱細胞化処理方法を開発する。また引き続き同種・異種移植動物実験を行なう。
また臨床応用例についても引き続き経過観察を行う予定である。

Causes of Carryover

コロナ禍により、海外を含め当初予定していた学会報告が制限された。本年度は研究成果を取りまとめ、追加実験を行った後に積極的に情報発信を行う予定である。

Research Products

• [Journal Article] Multiple Pulmonary Artery Plasty with Tissue-Engineered Vascular Grafts. (2022)
  • Author(s): Takashi Nagase, Masaaki Yamagishi, Yoshinobu Maeda, Satoshi Asada, Hisayuki Hongu, Eijiro Yamashita, Rie Nakai, Hitoshi Yaku
  • Journal Title: Ann Thorac Surg Volume: 12 Pages: -
  • DOI: 10.1016/j.athoracsur.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 先天性心疾患の外科治療領域における再生医療の試み - 自己心膜代用素材の開発 (2023)
  • Author(s): 前田 吉宣,小田 晋一郎, 浅田 聡, 藤田 周平, 本宮 久之, 山下 英次郎, 中辻 拡興, 永瀬 崇, 中井 理絵, 林 孝明, 神田 圭一, 山岸 正明, 夜久 均
  • Organizer: 日本心臓血管外科学会
• [Presentation] Tissue Engineering. Improvement of the Simpler and Shorter Decellularization Procedure of In Vivo Tissue Engineered Vascular Graft Used for Allogeneic Transplantation. (2022)
  • Author(s): Tatsuro Gondai, Masashi Yamanami, Keiichi Kanda, Tomoya Inoue, Hidetake Kawajiri, Taiji Watanabe, Daisuke Kami, Satoshi Gojo, Hitoshi Yaku.
  • Organizer: ESAO Congress. 2022 September 6-10; Austria.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 低形成肺動脈を合併する先天性心疾患におけるIn Vivo Tissue-Engineered Vascular Graftを用いた肺動脈拡大形成術の有用性と展望 (2022)
  • Author(s): 前田吉宣，山岸正明，小田晋一郎，浅田聡，藤田周平，本宮久之，中辻拡興，山下英次郎，永瀬崇，中井理絵，林孝明，神田圭一，夜久均
  • Organizer: 第75回日本胸部外科学会，2022，横浜
• [Presentation] Tissue engineeringの基盤技術とその応用．先天性心疾患におけるIn Vivo Tissue-Engineered Vascular Graftの臨床応用 (2022)
  • Author(s): 小田晋一郎，前田 吉宣, 浅田 聡, 藤田 周平, 本宮 久之, 山下 英次郎, 中辻 拡興, 永瀬 崇, 中井 理絵, 林 孝明, 神田 圭一, 山岸 正明, 夜久 均
  • Organizer: 第60回日本人工臓器学会大会
  • Invited
• [Presentation] 生体吸収性素材の現状と医用への応用．生体内組織工学技術を用いて患者皮下で作製する自家結合組織血管移植片の 臨床応用拡大のための試み (2022)
  • Author(s): 山南将志，神田圭一，権代竜郎，川尻英長，井上知也，渡辺太治，上大介，五條理志，前田吉宣，小田晋一郎，山岸正明，夜久均
  • Organizer: 第60回日本人工臓器学会大会
• [Presentation] 同種由来生体材料を血管移植片として用いるための脱細胞化処理方法最適化の試み (2022)
  • Author(s): 権代竜郎，山南将志，神田圭一，井上知也，川尻英長，渡辺太治，上大介，五條理志，夜久均
  • Organizer: 第60回日本人工臓器学会大会