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生体吸収性の小口径代用血管の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0200
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分55:恒常性維持器官の外科学およびその関連分野
研究機関旭川医科大学

研究代表者

小山 恭平  旭川医科大学, 医学部, 講師 (00818479)

研究分担者 紙谷 寛之  旭川医科大学, 医学部, 教授 (30436836)
若林 尚宏  旭川医科大学, 医学部, 助教 (20827745)
菊池 悠太  旭川医科大学, 医学部, 助教 (80882711)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2023年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワードナノファイバー / 小口径人工血管 / PCL / 自家組織再生 / 血行再建 / エレクトロスピニング / 生体吸収性 / 自己再生 / 生体吸収性素材 / 血管グラフト / 小口径代用血管
研究開始時の研究の概要

冠動脈バイパス術のような細径血管の再建術では、現在のところ臨床の使用に耐えうる人工血管が存在しないため、治療には自家血管(患者本人から採取した血管)を使わざるを得ない。自家血管の採取による患者負担を軽減し、より安定した治療を提供するためには、実用可能な細径人工血管の創出が必須である。本研究では、患者の組織と一体化し自家血管の様に再生や成長する能力を持つ、生体分解性の細径人工血管を創出する。

研究成果の概要

冠動脈バイパス術のような細径血管の再建術では、臨床使用に耐えうる人工血管が存在しないため、その開発が期待されている。本研究では、生体吸収性のナノファイバーを利用し、移植後に自家血管へと置き換わる小口径人工血管の作成を目指した。ポリカプロラクトン(PCL)ナノファイバーの人工血管(PCLグラフト)を作成し、血小板吸着を抑制するコーティングや機能分子の修飾方法を開発した。PCLグラフトが長期に開存し自家血管様に組織に再生することを動物実験で証明し、その機能性が病態下では著しく低下し治療によってグラフト機能が維持されることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在の医療では冠動脈バイパス術のような細径血管の再建術に、患者本人から採取した自家血管が利用される。そのため治療部位以外への侵襲を必要とする他、利用できる血管がない場合は治療そのものを行うことが困難となる。吸収性の小口径人工血管が開発されれば体内に異物を残さず治療が行えるようになるため、上記の問題に加えて感染やコンプライアンスミスマッチなど人工血管に付随した多くの問題解決に繋がる。本研究では、生体吸収性人工血管を作成するための新たな技術を確立し、その有用性と臨床応用へ向けて克服するべき課題を明らかにした。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 4件、 査読あり 3件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] リオグランデ・ド・スル大学(ブラジル)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] リオグランデ・ド・スル大学(ブラジル)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Development of Biodegradable Small Diameter Vascular Graft2023

    • 著者名/発表者名
      Oyama Kyohei
    • 雑誌名

      Impact

      巻: 2023 号: 2 ページ: 36-38

    • DOI

      10.21820/23987073.2023.2.36

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Polyvinyl alcohol coating prevents platelet adsorption and improves mechanical property of polycaprolactone-based small-caliber vascular graft2022

    • 著者名/発表者名
      Wakabayashi Naohiro、Yoshida Takumi、Oyama Kyohei、Naruse Daisuke、Tsutsui Masahiro、Kikuchi Yuta、Koga Daisuke、Kamiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Cardiovascular Medicine

      巻: 9 ページ: 946899-946899

    • DOI

      10.3389/fcvm.2022.946899

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Insulin therapy maintains the performance of PVA-coated PCL grafts in a diabetic rat model2022

    • 著者名/発表者名
      Yuta Kikuchi, Kyohei Oyama, Takumi Yoshida, Daisuke Naruse, Masahiro Tsutsui, Shingo Kunioka, Naohiro Wakabayashi, Hiroyuki Kamiya
    • 雑誌名

      Biomaterials Science

      巻: 18 号: 18 ページ: 5208-5215

    • DOI

      10.1039/d2bm00531j

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Vascular Tissue Engineering: Polymers and Methodologies for Small Caliber Vascular Grafts2021

    • 著者名/発表者名
      Leal BBJ, Wakabayashi N, Oyama K, Kamiya H, Braghirolli DI, Pranke P.
    • 雑誌名

      Frontiers in Cardiovascular Medicine

      巻: 7 ページ: 1-18

    • DOI

      10.3389/fcvm.2020.592361

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] PVAコーティングがPCLグラフトの機能に及ぼす影響の検討2024

    • 著者名/発表者名
      筒井真博、宮谷和樹、伊佐秀貴、鈴木文隆、瀬戸川友紀、広藤愛菜、國岡信吾、小山恭平、石川成津矢、紙谷寛之
    • 学会等名
      第54回 日本心臓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] 移植後早期に自家血管化する生体吸収性人工血管の開発~ナノファイバーの生体内分解性の定量化2024

    • 著者名/発表者名
      國岡信吾、瀬戸川友紀、筒井真博、吉田巧、成瀬大輔、小山恭平、紙谷寛之
    • 学会等名
      第36回 代用臓器・再生医学研究会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] PVL coating PCL graftにおけるmoisten preparationの重要性の検討2023

    • 著者名/発表者名
      筒井真博、小山恭平、吉田巧、石川成津矢、國岡信吾、広藤愛菜、 大久保諒、鈴木文隆、瀬戸川友紀、伊佐秀貴、宮谷和樹、紙谷寛之
    • 学会等名
      第76回 日本胸部外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 分解性ナノファイバーを用いた小口径人工血管の機能評価2023

    • 著者名/発表者名
      紙谷寛之、小山恭平、國岡信吾、菊池悠太、吉田巧、成瀬大輔、筒井真博、若林尚宏、甲賀大輔
    • 学会等名
      第53回 日本心臓血管外科学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖尿病ラットにおけるインスリン治療が生体分解性小口径人工血管与える影響の検討2023

    • 著者名/発表者名
      筒井真博、小山恭平、菊池悠太、國岡信吾、広藤愛菜、吉田巧、 紙谷寛之
    • 学会等名
      第53回 日本心臓血管外科学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Polycaprolactoneナノファイバー小口径人工血管の機能評価2022

    • 著者名/発表者名
      紙谷寛之、小山恭平、筒井真博、國岡信吾、若林尚宏、広藤愛菜、 吉田巧、成瀬大輔、竹吉大輔、甲賀大輔
    • 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 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖尿病病態下における生体分解性小口径人工血管の機能評価2022

    • 著者名/発表者名
      菊池悠太、小山恭平、筒井真博、紙谷寛之
    • 学会等名
      第34 回代用臓器・再生医学研究会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリカプロラクトン製小口径代用血管の親水加工2021

    • 著者名/発表者名
      若林尚宏、小山恭平、筒井真博、菊池悠太、紙谷寛之
    • 学会等名
      第74回 日本胸部外科学会 定期学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 糖尿病ラットを用いた生体吸収性小口径人工血管の機能評価2021

    • 著者名/発表者名
      菊池悠太、小山恭平、筒井真博、若林尚宏、紙谷寛之
    • 学会等名
      第74回 日本胸部外科学会 定期学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリカプロラクタン製小口径代用血管の親水化加工2021

    • 著者名/発表者名
      小山恭平、若林尚宏、紙谷寛之
    • 学会等名
      第32 回 代用臓器・再生医学研究会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット移植モデルにおけるPCLグラフトの 長期開存性と血管新生メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      若林尚宏、小山恭平、菊池悠太、紙谷寛之
    • 学会等名
      第58 回 日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-10-29   更新日: 2025-01-30  

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