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2018 年度 実績報告書

次世代型自家組織由来心臓弁グラフト(バイオバルブ)の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H04940
研究機関国立研究開発法人国立循環器病研究センター

研究代表者

武輪 能明  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (20332405)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード心臓弁膜症 / 人工弁 / 自家組織 / 組織工学 / 再生医療
研究実績の概要

4)Full root typeの、大動物を用いた急性実験による基本性能評価および長期性能評価
Full root typeの、大動物を用いた急性実験による基本性能評価および長期性能評価成ヤギにバイオバルブ作製用鋳型を複数個皮下に埋入し、1-2ヶ月後摘出しバイオバルブ (Full root type)を得た。開胸、心停止体外循環下に大動脈弁置換術を行った。灌流状態を経胸壁エコー、動脈圧等で経時的に観察した。動脈圧の負荷がかかる状態でバイオバルブの性能を6ヶ月以上の長期間評価した後犠死せしめ、バイオバルブを取り出し、組織学的に評価した。本年度内での最長観察期間は43ヶ月に達した。長期間経過したバイオバルブの弁葉は結合組織一層の状態から、弾性線維な豊富な層、結合組織がさらに豊富な層ができ、自己心臓弁に近い三層構造に変化することが示された。
5)ヤギ成長モデルを用いたバイオバルブの成長性の検討
生後約1ヶ月、体重10 kg前後の仔ヤギ(ザーネン種)の背腹部皮下に、バイオバルブ作製用鋳型を埋入し、1ヶ月後(体重20 kg前後)取り出し、同時に左肋間開胸心膜切開後、主肺動脈を露出し、体外循環下血流遮断後切断し、断端部にバイオバルブの両端を端端吻合して移植した。
その後経バイオバルブのサイズおよび血流量をモニターし、6ヶ月以上(体重40-60 kgを目途)で犠死し、バイオバルブを摘出しサイズを測定して成長の程度を評価した。最終的にバイオバルブ移植後14ヶ月後まで観察した。この間バイオバルブの導管内径は造影検査で顕著な変化は見られなかったが、ヤギの体重は26 kgから60 kgに増加し、バイオバルブ移植により仔ヤギの成長を妨げることはなかった。
以上より、バイオバルブは生きたグラフトとして生着し成人や小児の弁置換に対して機能的にも耐久性でも有望な人工弁となることが期待される。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Implanted In-Body Tissue-Engineered Heart Valve Can Adapt the Histological Structure to the Environment2018

    • 著者名/発表者名
      Takewa Yoshiaki、Sumikura Hirohito、Kishimoto Satoru、Naito Noritsugu、Iizuka Kei、Akiyama Daichi、Iwai Ryosuke、Tatsumi Eisuke、Nakayama Yasuhide
    • 雑誌名

      ASAIO Journal

      巻: 64 ページ: 395~405

    • DOI

      10.1097/MAT.0000000000000769

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 循環器系治療機器の開発と製品化 ─補助循環装置と自家組織生体弁─2019

    • 著者名/発表者名
      武輪能明
    • 学会等名
      第14回奈良Cardiovascular Conference
    • 招待講演
  • [学会発表] バイオバルブの開発と他の組織工学心臓弁との比較2019

    • 著者名/発表者名
      武輪能明
    • 学会等名
      iBTA再生医療研究会 第1回iBTA再生医療研究会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 組織工学による自己組織心臓弁の大動物長期性能試験2019

    • 著者名/発表者名
      武輪能明
    • 学会等名
      日本再生医療学会 第18回日本再生医療学会大会
  • [学会発表] Tissue-engineered autologous heart valve for cardiac regeneration therapy2019

    • 著者名/発表者名
      武輪能明
    • 学会等名
      日本循環器学会 第83回日本日本循環器学会学術集会
  • [学会発表] Development of a novel autologous tissue-engineered heart valve for transcatheter implantation.2018

    • 著者名/発表者名
      Takewa Y, Nakayama Y, Iizuka K, Akiyama D, Katagiri N, Takeshita D, Tatsumi E.
    • 学会等名
      International Congress of the European Society for Cardiovascular and Endovascular Surgery (67)
    • 国際学会
  • [学会発表] A NOVEL AUTOLOGOUS TISSUE-ENGINEERED HEART VALVE FOR TRANSCATHETER IMPLANTATION2018

    • 著者名/発表者名
      Takewa Y, Nakayama Y, Shimamura J, Tatsumi E.
    • 学会等名
      the Scientific Sessions of the International Academy of Cardiology, 23rd World Congress on Heart Disease
    • 国際学会
  • [学会発表] DEVELOPMENT OF A NOVEL AUTOLOGOUS HEART VALVE2018

    • 著者名/発表者名
      Takewa Y, Nakayama Y, Shimamura J, Tatsumi E.
    • 学会等名
      the Scientific Sessions of the International Academy of Cardiology, 23rd World Congress on Heart Disease
    • 国際学会
  • [学会発表] Histological Transition of a Novel Tissue-engineered Heart Valve.2018

    • 著者名/発表者名
      Takewa Y, Nakayama Y, Shimamura J, Katagiri N, Tatsumi E.
    • 学会等名
      ISACB 2018 meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Do tissue-engineered heart valves need stem cells?2018

    • 著者名/発表者名
      Takewa Y, Nakayama Y, Shimamura J, Katagiri N, Tatsumi E.
    • 学会等名
      ESAO(欧州人工臓器学会)
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Novel Tissue-engineered Heart Valve.2018

    • 著者名/発表者名
      Takewa Y, Nakayama Y, Shimamura J, Katagiri N, Tatsumi E.
    • 学会等名
      Annual Conference of the Asia-Pacific Society for Artificial Organs
    • 国際学会
  • [学会発表] 組織工学的に作製した人工弁の生体内での構造変化2018

    • 著者名/発表者名
      武輪能明、中山泰秀、住倉博仁、飯塚 慶、秋山大地、片桐伸将、竹下大輔、妙中義之、巽 英介
    • 学会等名
      日本人工臓器学会 第55回日本人工臓器学会大会

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公開日: 2019-12-27  

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