血管内皮前駆細胞により生体外内皮化された薬剤溶出性ステントの開発

• 研究課題/領域番号: 20K16805
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分52040:放射線科学関連
• 研究機関: 慶應義塾大学 (2023); 日本大学 (2020)
• 研究代表者: 塚田 実郎 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (50573276)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 生体外内皮化 / 薬剤溶出性ステント / 血管内皮コロニー形成細胞 / 抗血栓性 / 血管内皮前駆細胞 / 再生医療

研究開始時の研究の概要

薬剤溶出性ステントの登場により、標的動脈へのステント留置後の再狭窄は劇的に減少したが、一方で留置後の後期ステント血栓症は未だ臨床的課題として残存している。近年、生体医工学技術を用いてステントの生体適合性を改善させ、留置後早期から内皮化能を有する新たなステントを作成する研究が注目されている。本研究では生体医工学技術である生体外内皮化技法を用いて血管内皮前駆細胞を表面にまとった薬剤溶出性ステントを作成し、動物実験でこの新たなデザインのステントの抗血栓性の評価を行い、臨床的実用化に向けた研究を進める。

研究成果の概要

我々はゲッチンゲン系ミニブタの血液からECFCを分離・増幅し、フローサイトメトリーで特性を確認した。市販のDESを骨格した新たな細胞塗布ステント作成方法を確立し、コンセプト実証実験、専用デリバリーシステム開発に成功し、特許出願を行った。さらにステント上の細胞量を間接的に計測する手法を追記しPCT出願を行った。ミニブタを使用し、両側腸骨動脈にECFC塗布ステントが留置可能であること、非石灰化研磨標本とし、顕微鏡的に観察可能なこと、negative controlの結果を得た。また1頭で、DES留置2週間後の血管造影検査でECFC塗布DES側の開存に対し、非塗布DES側で閉塞の結果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ゲッチンゲン系ミニブタの末梢血から、血管内皮コロニー形成細胞(ECFC)が分離できること、特定のDESを骨格とし、我々が開発した方法を用いることでECFC塗布DESが作成可能であり、今後ミニブタを用いた抗血栓性評価実験を行うための基盤が確立された。また本技術を社会実装する上で品質保証を担保することが重要となってくるため、ステント上の細胞量を間接的に計測する手法を確立した点は社会実装に向けた重要なマイルストーンとなった。また本研究を通てミニブタを用いた抗血栓性評価実験を行うために必要な手順、手技が確立できたため、安定した実験の継続が可能となった。