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Investigation of stenosis-preventive effect of bifunctionalized artificial blood vessels using peptide modification technology

Research Project

Project/Area Number 23K25183
Project/Area Number (Other) 22H03929 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
Research InstitutionKansai University

Principal Investigator

柿木 佐知朗  関西大学, 化学生命工学部, 教授 (70421419)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高井 真司  大阪医科薬科大学, 医学部, 教授 (80288703)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥15,470,000 (Direct Cost: ¥11,900,000、Indirect Cost: ¥3,570,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Keywordsペプチド修飾 / 人工血管 / 狭窄予防 / 内膜再生 / キマーゼ阻害
Outline of Research at the Start

本研究では、インテグリンリガンドペプチド修飾、キマーゼ阻害ペプチド修飾、およびその両方を施したePTFEパッチおよびePTFE人工血管を作製し、これらの内膜様組織再生能と結合組織浸潤抑制能をin vitro およびin vivoで評価する。そして、これらのアプローチがePTFE人工血管の開存期間の延長に有用であるか検証する。

Outline of Annual Research Achievements

2023年度は、下記2項目についてそれぞれ取り組んだ。
(1)インテグリンリガンド-ヘパリン共固定ペプチド修飾ePTFEの作製
昨年度に引き続きインテグリンリガンドペプチド固定化ePTFE基材(パッチ形状)のラット頸動脈への移植実験に取り組んでおり、技術的に安定した結果を得つつある。一方、インテグリンリガンドペプチドのみの固定化では内膜再生誘導能が不充分であることから、リガンドペプチドに併せてヘパリンの共固定化にも取り組んだ。ポリドーミンとポリカチオンを複合したアミノ化層を第一層とし、ヘパリンおよびカチオン性リンカーを含むリガンドペプチドを逐次的に5度程度ずつ吸着させ、最後にチロシン残基を酸化することで架橋構造を導入したリガンド-ヘパリン共固定層を作製した。そしてこの表面にリガンドペプチドの標的となる間葉系幹細胞を播種したところ、コラーゲン被覆試料(陽性対照)と同程度の優れた接着性を示した。現在、ePTFE人工血管基材の柔軟性を維持できる程度のアミノ化層およびリガンドペプチド-ヘパリン共固定層作製条件の最適化を進めている。
(2)キマーゼ阻害ペプチド誘導体修飾ePTFEの機能評価
チロシン残基を含むアンカー配列(YKYKYK)とキマーゼ阻害ペプチド誘導体(Suc-VPFp-(OPh)2)との複合体ペプチドを固定化したePTFE人工血管基材のヒトキマーゼ/アンジオテンシンIの転換阻害能の評価を継続しつつ、同ペプチドを固定したePTFE人工血管の作製とイヌ頚動脈への移植実験に着手している。いずれも手技を確立できつつあり、現在、評価を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ePTFE基材のラット頸動脈への移植、ヒトキマーゼ阻害活性の評価やイヌ頚動脈への移植実験に着手できたものの、一部で手技の確立に手間取り、明確な機能の検証には至っていないため、当初の予定よりやや遅れていると判断した。

Strategy for Future Research Activity

当初の研究計画の通り、インテグリンリガンドペプチド固定化ePTFE基材のin vivo評価(ラット頸動脈への移植)とそれによって誘導される内膜様組織の詳細な解析を進めつつ、その内膜再生能が不充分であることを示唆する結果を得ていることから、リガンドペプチド-ヘパリン共固定界面の作製とその機能評価を併行して検討する。さらに、キマーゼ阻害剤ペプチド誘導体を固定したePTFE基材もしくは人工血管のin vivo評価(ハムスター皮下に移植した際の線維芽細胞の遊走阻害効果、イヌ頚動脈へ移植した際の周辺結合組織の浸潤阻害効果)の解析を進める。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Stable and direct coating of fibronectin-derived Leu-Asp-Val peptide on ePTFE using one-pot tyrosine oxidation for endothelial cell adhesion2022

    • Author(s)
      Kakinoki S, Nishioka S, Yuki A, Yamaoka T
    • Journal Title

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

      Volume: 216 Pages: 112576-112576

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2022.112576

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヘパリンーペプチドリガンド共固定化表面での細胞接着性と抗血液凝固性2023

    • Author(s)
      松井優樹,見浪遼,有地祐貴,柿木佐知朗
    • Organizer
      第69回高分子研究発表会(神戸)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 間葉系幹細胞接着性と血液適合性を兼ね備えたヘパリン-リガンド ペプチド共固定化表面2023

    • Author(s)
      松井優樹,見浪遼,有地祐貴,柿木佐知朗
    • Organizer
      第45回日本バイオマテリアル学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ヘパリン-リガンドペプチド共固定表面のAd-MSC接着性と抗血液凝固性2022

    • Author(s)
      松井優樹,見浪遼,有地祐貴,柿木佐知朗
    • Organizer
      第44回日本バイオマテリアル学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ペプチドを利用した医療材料表面の生理的活性化と非活性化2022

    • Author(s)
      柿木佐知朗
    • Organizer
      第5回 日本金属学会 第7分野講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 関西大学 化学生命工学部 医工学材料研究室ホームページ

    • URL

      https://wps.itc.kansai-u.ac.jp/k-sac/

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      https://wps.itc.kansai-u.ac.jp/k-sac/

    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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