• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

患者の体内で再生する自家結合組織代用血管の臨床応用の適応拡大をめざした多角的研究

研究課題

研究課題/領域番号 23K20325
補助金の研究課題番号 20H03767 (2020-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2020-2023)
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

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)

研究分担者 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)
権代 竜郎  京都府立医科大学, 医学部附属病院, 専攻医 (00970906)
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)
川尻 英長  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40515235)
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)
井上 知也  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任講師 (50405289)
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)
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)
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) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード生体内組織工学 / 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
研究開始時の研究の概要

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。

研究実績の概要

生体内組織工学で作製した自家移植用代用血管の信頼性向上と適応拡大を行うために、前年度に引き続き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組織応用技術の開発を行った。
前年度は脱細胞化プロトコールについて界面活性剤の灌流方法を見直し、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確認したが、実際の同種移植臨床応用を想定するとさらに短時間で効率的な脱細胞化処理が望ましいと考えた。通常の生体血管と比較すると、本法で作成したグラフトは非常に粗な構造であるため、より短時間での脱細胞処理が可能と考え、別の処理方法で処理時間の短縮と簡便化を試みた。2022年度後半より処理効率を高めるために、従来行っていた少量の処理液をグラフト内腔に還流する方法ではなく、大量の処理液中にグラフトを浮遊させて強く振盪する方法について検討を開始している。2023年度もさらに条件を絞り込み、洗浄などの全ての工程を含め短縮する事ができた。
生体内組織工学代用血管をビーグル犬皮下で作成し、本法で脱細胞化処理を行ったが、結果として灌流法と同様に肉眼的にも白色半透明の柔軟な管状構造体が形成できた。さらに処理前後の組織学的評価・DNA定量による比較試験で十分な脱細胞化処理が行えていることが確認できた。また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い、脱細胞後も十分な強度が保持されていることが確認できた。この方法では特殊な還流装置が不要なため、手術室など臨床現場における様々な場所での処理が可能となり、より手技を簡便化できる可能性もあると考えられた。
さらに本処理方法で処理を行った脱細胞組織をビーグル犬頸動脈に同種移植するパイロット試験も開始した。
2024年度は更なる最適化を目指し、脱細胞化処理条件の開発を行いたい。また引き続き同種移植動物実験を行いたいと考えている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

順調に研究は進んでおり、徐々に成果報告も開始している。

本年度は研究成果を取りまとめ、追加実験を行った後に積極的に情報発信を行う予定である。

今後の研究の推進方策

2022年度後半から継続している、振盪法による脱細胞化処理について、2024年度は更なる最適化と処理時間の短縮を目指し、脱細胞化処理条件の開発を行なう。
また引き続き同種移植動物実験を行い、研究期間中に短期~中期の結果を評価する予定である。さらに自家移植を行った臨床応用例についても引き続き経過観察を行う予定である。
①.化学処理・脱細胞処理方法の最適化(継続): 脱細胞化法については従来から行っていた灌流法に変わって、より簡便に処理を行うために、震盪法による処理実験を開始している。今年度はさらに処理時間を最適化・短縮することを目指す。様々な条件下でDNA定量及び組織学的検査で十分な脱細胞化が実現出来ているかを確認する。十分な脱細胞と良好な物理特性を両立できる最適な処理条件を開発するために、『血管移植片についてのガイドライン(ISO7198: 2016)』に準じ試験装置を用いて計測を行っている。具体的には、1.破裂圧試験2.湿潤環境下試験の為の Water Chamber 内での血管縫合糸による糸引掛け強度試験 3.Chamber 内の血管リング引張強度試験である。さらに外科的(縫合時)ハンドリング 評価も行う。
②.動物移植モデルの開発と組織処理へのフィードバック(継続):昨年度に引き続き、動物移植実験モデルにおいて、縫合のハンドリング・サイズ・強度などの評価を行い、組織処理にフィードバックし、至適処理法を設計し移植モデルを完成させるシステムを構築する。本年度は組織片の総頸動脈への移植を、対照群を設定して引き続き行う。
③.動物移植実験による、自家組織と脱細胞化処理後同種組織の比較試験:自家組織を用いた対照群を用いて、動脈移植後の脱細胞処理後同種組織を評価し、同種組織が自家組織結合組織代用血管同様に機能するかどうかを比較検証する。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Development of a Simple and Short-Term Decellularization Procedure for in vivo Tissue-Engineered Vascular Grafts.2023

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

      Int. J. Artif. Organs.

      巻: 46(7) ページ: 426-426

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple Pulmonary Artery Plasty with Tissue-Engineered Vascular Grafts.2022

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nagase, Masaaki Yamagishi, Yoshinobu Maeda, Satoshi Asada, Hisayuki Hongu, Eijiro Yamashita, Rie Nakai, Hitoshi Yaku
    • 雑誌名

      Ann Thorac Surg

      巻: 12

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pulmonary artery augmentation and aortic valve repair using novel tissue-engineered grafts.2022

    • 著者名/発表者名
      H Hongu, M Yamagishi, K Kanda, Y Maeda, T Inoue, H Nakatsuji and H Yaku.
    • 雑誌名

      JTCVS Techniques

      巻: 10 Feb

    • 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] 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] 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] 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
  • [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,2024,新潟
    • 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 Grafts.2023

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Gondai, Masashi Yamanami, Tomoya Inoue, Hidetake Kawajiri, Disuke Kami, Satoshi Gojo, Shinichiro Oda, Keiichi Kanda.
    • 学会等名
      49th Annual ESAO Congress, 2023, Italy.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [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,2023,東京.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 先天性心疾患の外科治療領域における再生医療の試み - 自己心膜代用素材の開発2023

    • 著者名/発表者名
      前田 吉宣,小田 晋一郎, 浅田 聡, 藤田 周平, 本宮 久之, 山下 英次郎, 中辻 拡興, 永瀬 崇, 中井 理絵, 林 孝明, 神田 圭一, 山岸 正明, 夜久 均
    • 学会等名
      日本心臓血管外科学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Tissue Engineering. Improvement of the Simpler and Shorter Decellularization Procedure of In Vivo Tissue Engineered Vascular Graft Used for Allogeneic Transplantation.2022

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Gondai, Masashi Yamanami, Keiichi Kanda, Tomoya Inoue, Hidetake Kawajiri, Taiji Watanabe, Daisuke Kami, Satoshi Gojo, Hitoshi Yaku.
    • 学会等名
      ESAO Congress. 2022 September 6-10; Austria.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低形成肺動脈を合併する先天性心疾患におけるIn Vivo Tissue-Engineered Vascular Graftを用いた肺動脈拡大形成術の有用性と展望2022

    • 著者名/発表者名
      前田吉宣,山岸正明,小田晋一郎,浅田聡,藤田周平,本宮久之,中辻拡興,山下英次郎,永瀬崇,中井理絵,林孝明,神田圭一,夜久均
    • 学会等名
      第75回日本胸部外科学会,2022,横浜
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Tissue engineeringの基盤技術とその応用.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,前田吉宣,浅田聡,藤田周平,本宮久之,中辻拡興,山下英次郎,永瀬崇,中井理絵,林孝明,神田圭一,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
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体吸収性素材の現状と医用への応用.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] 主要体-肺動脈側副血行路に対するunifocalization手術における血管吻合法2022

    • 著者名/発表者名
      山岸正明
    • 学会等名
      日本心臓血管外科学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 先天性心疾患の外科治療におけるIn Vivo Tissue-Engineered Vascular Graftの有用性2021

    • 著者名/発表者名
      中辻 拡興,山岸 正明, 前田 吉宣, 板谷 慶一, 浅田 聡, 藤田 周平, 本宮 久之, 山下 英次郎, 永瀬 崇, 神田 圭一, 夜久 均
    • 学会等名
      日本小児循環器学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ブタ心膜のエタノール処理による物性変化の検討2021

    • 著者名/発表者名
      井上知也、神田圭一、山南将志、上大介、五條理志、夜久均
    • 学会等名
      第19回日本心臓血管再生治療研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] in vivo tissue-engineered vascular graftによる肺動脈拡大形成術の有用性2021

    • 著者名/発表者名
      前田 吉宣,山岸 正明, 板谷 慶一, 島田 勝利, 本宮 久之, 中辻 拡興, 鍋島 惇也, 永瀬 崇, 神田 圭一, 夜久 均.
    • 学会等名
      第51回日本心臓血管外科学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新しい手術方法の開発「治療から再生へ-再生医療の進歩」 In Vivo Tissue-Engineered Vascular Graftを用いた肺動脈形成術の中期成績2020

    • 著者名/発表者名
      中辻 拡興, 山岸 正明, 前田 吉宜, 板谷 慶一, 藤田 周平, 本宮 久之, 神田 圭一, 夜久 均
    • 学会等名
      日本小児循環器学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Midterm results of pulmonary artery plasty with in vivo tissue-engineered vascular grafts.2020

    • 著者名/発表者名
      Nakatsuji H, Yamagishi M, Maeda Y, Itatani K, Fujita S, Hongu H, Kanda K, Yaku H
    • 学会等名
      34th EACTS Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi