A multifaceted study aiming at expanding the clinical application of autologous in vivo-tissue engineered vascular grafts
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20H03767
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55030:Cardiovascular surgery-related
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
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)
山岸 正明 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (40182422)
夜久 均 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50295648)
井上 知也 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (50405289)
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)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| 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 / 同種移植 / 脱細胞化処理 / 臨床応用拡大 / 生体内組織工学代用血管 |
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| Outline of Research at the Start |
これまで我々は十数年に及び、生体が持つ治癒力を利用して患者自身の体内で自家細胞とマトリックス成分（主に線維芽細胞とコラーゲン線維）のみからなる移植用組織を自在かつ簡便に設計・作製する生体内再生医療技術により自家結合組織代用血管を開発してきた。
本研究では、2015年から行っているヒトへの臨床応用開始後に、新たに生じてきた課題やニーズを視野に入れた多角的なアプローチで、より信頼性の高いグラフト形成を目指す。
１．化学的処理による物理的特性向上への試み、更に自家移植に加え ２．同種・異種への他家移植グラフト・保存グラフトを開発し、適応を拡大・発展させるための基盤技術開発を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
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・異種組織応用技術の開発を行った。様々な処理により力学的強度が変化する可能性が示唆されたため、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。
生体内組織工学代用血管をビーグル犬皮下で作成し、化学処理としては短時間のエタノール処理、グルタール・アルデヒド処理を加え、処理を行わない生の組織との物理特性の比較を行った。その結果生体内組織工学代用血管では、化学処理により破裂圧が高められる傾向が観察された。この結果について英語論文発表を行った。
また脱細胞化処理での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観察された。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、全体で約７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。しかし実際の同種移植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。 グラフトが粗な構造であるため通常の生体血管の脱細胞処理よりも短時間での処理が可能と考え、様々な処理条件で処理時間の短縮を試みた。界面活性剤の灌流時間は短縮できる可能性が示唆されたが、洗浄などの全ての工程を含め顕著に短縮する事は年度内では実現できなかった。今後は臨床応用を想定して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いたいと考えている。
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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
コロナ禍のため、診療業務に通常より時間が取られ、実験や国内・海外の学会活動は通年より少なくなったが、その分テレワークなどを充実させ、分担研究者とのディスカッションや執筆活動に充てることが出来た。動物実験は多く行うことが出来なかったが、物理特性試験装置についての開発は順調に進み、来年度の実験のための準備は整いつつある。また脱細胞化処理についても新しい試みについてのパイロットスタディーを開始した。学会は全てオンラインであったが有益な情報を得ることが出来、今後の研究の方向付けが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
同種グラフトについては脱細胞化処理の最適化や短縮を目指して様々な試みを開始している。実際の同種移植臨床応用を想定するとさらに短時間での処理が望ましい。 また手術室での脱細胞などを考慮して現在行っている灌流装置の他、振盪装置による簡便な脱細胞を実現することも課題である。まだ結果にバラツキが大きく、本年度は洗浄などの全ての工程を含めさらに最適化を図りたいと考えている。並行して、Off the Shelf Graftとしての異種グラフトの処理方法・保存方法の開発を行う予定である。また動物移植実験モデルの開発にも取りかかる予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(7 results)
