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生体内組織工学技術による結合組織膜を用いた先天性心疾患に対する肺動脈拡大術の試み

研究課題

研究課題/領域番号 19H03742
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分55030:心臓血管外科学関連
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

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)

研究分担者 権代 竜郎  京都府立医科大学, 医学部附属病院, 専攻医 (00970906)
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)
山岸 正明  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任教授 (40182422)
夜久 均  京都府立医科大学, その他部局等, 学長 (50295648)
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)
小田 晋一郎  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50529873)
田中 秀央  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任教授 (60236619)
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)
田地川 勉  関西大学, システム理工学部, 准教授 (80351500)
五條 理志  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90316745)
川尻 英長  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40515235)
上 大介  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (80415588)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード血管移植片 / 人工血管 / 組織工学 / 結合組織 / 脱細胞 / 先天性心疾患 / 血管パッチ拡大 / 生体内組織工学 / 再生医療 / 同種移植 / 代用血管
研究開始時の研究の概要

生体適合性を有し、抗血栓性に優れ、成長の可能性有する理想的な血管補填物の開発が望まれ、近年は組織工学的なアプローチが広く行われている。
我々は生体内組織工学技術により患者皮下で容易かつ安全に作製できる自己結合組織からなる代用血管の開発を行い、本技術を小児への肺動脈パッチ拡大術へ臨床応用し良好な経過を報告した。
本研究の目的は本技術の臨床応用をさらに推進させ、移植後長期に渡る安全性や成長可能性を確認することである。
一方で小児においては移植片を作製するために基材を埋入する皮膚の面積が限られてしまうことが危惧されるため、親の皮下で移植片を作製し子へ移植するという同種移植の応用を目指した基礎研究も行う。

研究成果の概要

理想的な血管補填物の開発が求められている。本研究では、生体皮下で作製した結合組織膜を血管補填物として利用することを目的とした。
先天性心疾患に対する自家組織由来結合組織膜を肺動脈パッチ拡大術へ臨床応用を行い、全症例で経過は良好であり、その安全性を確認できた。
一方で小児では皮膚の面積が限られることもあり、親子間の同種移植のオプションを検討する基礎実験を行った。ビーグル犬の皮下で作製した結合組織膜を脱細胞化し、別のビーグル犬の頸動脈にパッチ移植したところ、パッチは瘤化せず動脈圧にも耐える強度を有することが確認された。移植片内への細胞浸潤も見られ、本技術で作製した結合組織膜の有用性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発した組織工学的手法で作製した結合組織膜は、理想的な血管補填物としての高い可能性を示した。
特に、先天性心疾患の小児患者に対する肺動脈パッチ拡大術への臨床応用において、全ての症例で術後の良好な経過と高い安全性が確認されたことは、学術的にも非常に重要である。
また、小児患者の皮膚面積の制約を考慮し、親子間の同種移植を視野に入れた基礎実験では、脱細胞処理後の移植片が動脈圧に耐える強度を保持し、移植後の細胞浸潤が確認されたことが大きな成果である。これらの結果は、本技術が将来的に移植・再生医療の進展に大きく寄与し、特に小児患者のQOLの向上に貢献する可能性を強く示している。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 14件)

  • [雑誌論文] Genetically Modified Cell Transplantation Through Macroencapsulated Spheroids with Scaffolds to Treat Fabry Disease2021

    • 著者名/発表者名
      Kami Daisuke、Suzuki Yosuke、Yamanami Masashi、Tsukimura Takahiro、Togawa Tadayasu、Sakuraba Hitoshi、Gojo Satoshi
    • 雑誌名

      Cell Transplantation

      巻: 30 ページ: 096368972110602-096368972110602

    • DOI

      10.1177/09636897211060269

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A tissue-engineered, decellularized, connective tissue membrane for allogeneic arterial patch implantation2021

    • 著者名/発表者名
      Masashi Yamanami, Keiichi Kanda, Kazuki Morimoto, Tomoya Inoue, Taiji Watanabe, Osamu Sakai, Daisuke Kami, Satoshi Gojo, Hitoshi Yaku
    • 雑誌名

      Artificial Organ

      巻: Mar 12 2021 号: 4 ページ: 633-642

    • DOI

      10.1111/aor.14102

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modifications of the mechanical properties of in vivo tissue-engineered vascular grafts by chemical treatments for a short duration2021

    • 著者名/発表者名
      Inoue T, Kanda K, Yamanami M, Kami D, Gojo S, Yaku H.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: Mar 12 2021 号: 3 ページ: e0248346-e0248346

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0248346

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of Short-Duration Ethanol Dehydration on Mechanical Properties of Porcine Pericardium2021

    • 著者名/発表者名
      Inoue T, Kanda K, Yamanami M, Kami D, Gojo S, Yaku H.
    • 雑誌名

      Annals of Thoracic and Cardiovascular Surgery

      巻: 27 号: 3 ページ: 169-175

    • DOI

      10.5761/atcs.oa.20-00133

    • NAID

      130008054430

    • ISSN
      1341-1098, 2186-1005
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell Transplantation Combined with Recombinant Collagen Peptides for the Treatment of Fabry Disease2020

    • 著者名/発表者名
      Kami D, Yamanami M, Tsukimura T, Maeda H, Togawa T, Sakuraba H, Gojo S.
    • 雑誌名

      Cell Transplant

      巻: 29 ページ: 963689720976362-963689720976362

    • DOI

      10.1177/0963689720976362

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Histology and Mechanics of In Vivo Tissue-Engineered Vascular Graft for Children2020

    • 著者名/発表者名
      Fujita S, Yamagishi M, Kanda K, Maeda Y, Inoue T, Yamanami M, Watanabe T, Konishi E, Takeda-Miyata N, Yaku H
    • 雑誌名

      Ann Thorac Surg

      巻: Apr 28 2020 号: 3 ページ: 1050-1054

    • DOI

      10.1016/j.athoracsur.2020.03.069

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] EFFECTS OF SHORT PERIOD OF CHEMICAL MODIFICATION ON PORCINE PERICARDIUM2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue T, Kanda K, Yamanami M, Kami D, Gojo S, Yaku H.
    • 雑誌名

      Int J Artif Organs

      巻: 42 ページ: 391-391

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MODIFICATIONS OF MECHANICAL PROPERTIES OF IN VIVO TISSUE ENGINEERED VASCULAR TISSUES BY SHORT PERIOD OF CHEMICAL TREATMENTS2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue T, Kanda K, Yamanami M, Kami D, Gojo S, Yaku H.
    • 雑誌名

      Int J Artif Organs

      巻: 42 ページ: 392-392

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] APPLICATION OF IN VIVO TISSUE ENGINEERED DECELLULARIZED CONNECTIVE TISSUE FOR CARDIOVASCULAR GRAFTS2019

    • 著者名/発表者名
      Yamanami M, Kanda K, Morimoto K, Inoue T, Watanabe T, Sakai O, Kami D, Gojo S, Yaku H.
    • 雑誌名

      Int J Artif Organs

      巻: 42 ページ: 444-444

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] IN VIVO TISSUE ENGINEERED VASCULAR GRAFTS ADAPTABLE TO AV SHUNTS2019

    • 著者名/発表者名
      Kanda K, Yamanami M, Inoue T, Watanabe T, Sakai O, Kami D, Gojo S, Yaku H.
    • 雑誌名

      Int J Artif Organs

      巻: 42 ページ: 454-454

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 同種由来結合組織膜を血管移植片として用いる試み:脱細胞処理の最適化と動物移植実験2024

    • 著者名/発表者名
      山南 将志、権代 竜郎、川尻 英長、小田 晋一郎、五條 理志、神田 圭一
    • 学会等名
      第23回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 振盪法による他家由来結合組織代用血管移植片の脱細胞化処理に関する基礎的検討2023

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第51回日本血管外科学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] DEVELOPMENT OF A SIMPLE AND SHORT-TERM DECELLULARIZATION PROCEDURE FOR IN VIVO ALLOGENEIC TISSUE-ENGINEERED VASCULAR GRAFTS2023

    • 著者名/発表者名
      Gondai T, Yamanami M, Inoue T, Kawajiri H, Kami D, Gojo S, Oda S, Kanda K
    • 学会等名
      the 49th European Society for Artificial Organs (ESAO) Congress
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第60回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第60回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 先天性心疾患におけるIn Vivo Tissue-Engineered Vascular Graftの臨床応用2022

    • 著者名/発表者名
      小田 晋一郎,山岸 正明,山南 将志,前田 吉宣,浅田 聡,藤田 周平,本宮 久之,山下 英次郎,永瀬 崇,林 孝明,神田 圭一
    • 学会等名
      第60回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] IMPROVEMENT OF THE SIMPLER AND SHORTER DECELLULARIZATION PROCEDURE OF IN VIMO TISSUE ENGINEERED VASCULAR GRAFT USED FOR ALLOGENEIC TRANSPLANTATION2022

    • 著者名/発表者名
      Gondai T, Yamanami M, Kanda K, Inoue T, Kawajiri H, Watanabe T, Kami D, Gojo S, Yaku H
    • 学会等名
      the 48th European Society for Artificial Organs (ESAO) Congress
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stenotic Pulmonary Artery Reconstruction Using in vivo Tissue Engineered Vascular Grafts2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshinobu Maeda, Masaaki Yamagishi, Satoshi Asada, Hisayuki Hongu, Eijiro Yamashita, Hiroki Nakatsuji, Takashi Nagase, Rie Nakai, Keiichi Kanda, Tomoya Inoue, Masashi Yamanami, Hitoshi Yaku
    • 学会等名
      American Heart Association Scientific Sessions 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 同種由来生体内組織工学血管移植片に対する脱細胞処理の最適化2021

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第51回日本心臓血管外科学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Clinical Application of an In-Vivo Tissue-Engineered Vascular Graft in a Patient with MAPCA: Evaluation of the Mechanical Properties and Histology2020

    • 著者名/発表者名
      Fujita S, Yamagishi M, Kanda K, Maeda Y, Inoue T, Yamanami M, Watanabe T, Konishi E, Takeda N, Yaku H.
    • 学会等名
      the Society of Thoracic Surgeons 56th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 4-YEAR FOLLOW-UP OF THE FIRST CLINICAL APPLICATION OF THE IN VIVO TISSUE ENGINEERED VASCULAR GRAFT TO CONGENITAL HEART DISEASE: POTENTIAL FOR ADAPTABILITY TO PATIENT2019

    • 著者名/発表者名
      Fujita S, Yamagishi M, Kanda K, Maeda Y, Yamanami M, Watanabe T, Yaku H.
    • 学会等名
      the Combined International Symposium for Applied Cardiovascular Biology and Vascular Tissue Engineering (ISACB+ISVTE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EFFECTS OF SHORT PERIOD OF CHEMICAL TREATMENT ON PORCINE PERICARDIUM2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue T, Kanda K, Yamanami M, Kami D, Gojo S, Yaku H.
    • 学会等名
      the Combined International Symposium for Applied Cardiovascular Biology and Vascular Tissue Engineering (ISACB+ISVTE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EFFECTS OF CHEMICAL TREATMENTS ON MECHANICAL PROPERTIES OF IN VIVO TISSUE ENGINEERED VASCULAR GRAFTS2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue T, Kanda K, Yamanami M, Kami D, Gojo S, Yaku H.
    • 学会等名
      the Combined International Symposium for Applied Cardiovascular Biology and Vascular Tissue Engineering (ISACB+ISVTE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DEVELOPMENT OF DECELLULARIZED IN VIVO TISSUE ENGINEERED VASCULAR GRAFTS FOR XENOGENEIC OR ALLOGENEIC IMPLANTATION2019

    • 著者名/発表者名
      Yamanami M, Kanda K, Morimoto K, Inoue T, Watanabe T, Sakai O, Kami D, Gojo S, Yaku H.
    • 学会等名
      the Combined International Symposium for Applied Cardiovascular Biology and Vascular Tissue Engineering (ISACB+ISVTE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EFFECTS OF SHORT PERIOD OF CHEMICAL MODIFICATION ON PORCINE PERICARDIUM2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue T, Kanda K, Yamanami M, Kami D, Gojo S, Yaku H.
    • 学会等名
      the XLVI ESAO (the European Society for Artificial Organs) 2019 Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MODIFICATIONS OF MECHANICAL PROPERTIES OF IN VIVO TISSUE ENGINEERED VASCULAR TISSUES BY SHORT PERIOD OF CHEMICAL TREATMENTS2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue T, Kanda K, Yamanami M, Kami D, Gojo S, Yaku H.
    • 学会等名
      the XLVI ESAO (the European Society for Artificial Organs) 2019 Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] APPLICATION OF IN VIVO TISSUE ENGINEERED DECELLULARIZED CONNECTIVE TISSUE FOR CARDIOVASCULAR GRAFTS2019

    • 著者名/発表者名
      Yamanami M, Kanda K, Morimoto K, Inoue T, Watanabe T, Sakai O, Kami D, Gojo S, Yaku H.
    • 学会等名
      the XLVI ESAO (the European Society for Artificial Organs) 2019 Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IN VIVO TISSUE ENGINEERED VASCULAR GRAFTS ADAPTABLE TO AV SHUNTS2019

    • 著者名/発表者名
      Kanda K, Yamanami M, Inoue T, Watanabe T, Sakai O, Kami D, Gojo S, Yaku H.
    • 学会等名
      the XLVI ESAO (the European Society for Artificial Organs) 2019 Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of in vivo tissue engineered decellularized connective tissue for tubular vascular grafts and vascular patches2019

    • 著者名/発表者名
      Yamanami M, Kanda K, Morimoto K, Inoue T, Watanabe T, Sakai O, Kami D, Gojo S, Yaku H.
    • 学会等名
      the 8th Meeting of the International Federation for Artificial Organs (IFAO 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of ethanol and glutaraldehyde treatments on mechanical properties of porcine pericardium2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue T, Kanda K, Yamanami M, Kami D, Gojo S, Yaku H.
    • 学会等名
      the 8th Meeting of the International Federation for Artificial Organs (IFAO 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体内組織工学による代用血管開発への取り組みとよろず相談所での面談2019

    • 著者名/発表者名
      神田圭一、山南将志、井上知也、坂井修、上大介、五條理志、夜久均
    • 学会等名
      第57回 日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 患者体内で作成する自家結合組織代用血管臨床開始後の応用拡大に向けた取り組みについて2019

    • 著者名/発表者名
      神田圭一、山南将志、井上知也、坂井修、上大介、五條理志、夜久均
    • 学会等名
      第57回 日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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