臨床応用を想定した "自己体内再生型"結合組織代用血管バイオチューブの多角的展開

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H05406
• 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), 講師 (60295649)
• 研究分担者: 坂井 修 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10298432) ; 渡辺 太治 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20448723) ; 山南 将志 京都府立医科大学, 医学部附属病院, 専攻医 (30438204) ; 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) ; 夜久 均 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50295648)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 生体内組織工学 / 自家移植 / 同種移植 / 異種移植 / 小口径代用血管 / 肺動脈形成術 / 心臓血管外科 / 小児心臓血管外科

研究実績の概要

２８年度は様々な形状の医療用シリコン基材を用いて、得られた組織が臨床使用にふさわしいかどうかを力学的・組織学的に検討した。またこれまで行った小動物およびビーグル犬と同様の手法を用いてブタを用いた自家動脈移植実験を行った。代用血管としての確実性・安全性を今後継続して検討する予定である。
さらにShelf Ready Graft としての異種組織応用技術の開発にも着手した。過去にビーグル犬由来のバイオチューブをグルタルアルデヒド処理したグラフトを用いた実験を行ったが、自家組織と比較して治癒が遅れる傾向が認められた。そこで本年度は脱細胞処理を試みた。ただし脱細胞処理により力学的強度がやや低下する可能性があるため、十分な脱細胞が行われておりかつ強度が十分に保たれている脱細胞条件を検討している。パイロットスタディーとして、脱細胞処理された径２ｍｍのビーグル犬由来バイオチューブをラット腹部大動脈に移植した。２ヶ月間の植込みで自家由来バイオチューブ同様に良好な組織化を観察することが出来た。またこの間体循環（動脈）環境における十分な強度を保持し得た。
また当初の計画通り同種移植の可能性についての検討も開始した。ブタを用いた脱細胞化同種組織の移植パイロットスタディーでは２８年度内には最大６週までの結果を確認できたが、良好な結果が得られつつある。
バイオチューブが適応されると想定される、ハイリスク患者・高齢者・未熟児などでは組織再生能力が低下しており、組織化の不確実性があると予測される。そこで、現在進めている自家移植用グラフトに開発にとどまらず、より確実に良好なグラフトを作成するために、健常な成人由来の同種バイオチューブの開発についても並行して行う必要があると考えられた。現時点では良好な結果が得られつつあるので今後引き続き本研究を継続してゆく予定である。

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

当初の計画どおり順調に進展している。

今後の研究の推進方策

本年度も計画通りの研究を推進する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] First Successful Clinical Application of the In Vivo Tissue-Engineered Autologous Vascular Graft. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kato N, Yamagishi M, Kanda K, Miyazaki T, Maeda Y, Yamanami M, Watanabe T, Yaku H.
  • 雑誌名: Ann Thorac Surg. 巻: Oct;102(4) ページ: 1387-90
  • DOI: 10.1016/j.athoracsur.2016.06.095.
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 異種由来自己再生型小口径代用血管『バイオチューブ・マトリックス』の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山南 将志, 河崎 貴宣, 上 大介, 渡辺 太治, 神田 圭一, 五條 理志, 夜久 均
  • 学会等名: 第16回 再生医療学会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2017-03-07 – 2017-03-09
• [学会発表] いつでも使用可能な異種由来自己再生型小口径代用血管『バイオチューブ・マトリックス』 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山南 将志, 河崎 貴宣, 上 大介, 渡辺 太治, 神田 圭一, 五條 理志, 夜久 均
  • 学会等名: 第54回日本人工臓器学会
  • 発表場所: 米子コンベンションセンター
  • 年月日: 2016-11-23 – 2016-11-25
• [学会発表] 『バイオチューブ・マトリックス』を活用した異種由来自己再生型小口径代用血管の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山南 将志, 河崎 貴宣, 上 大介, 渡辺 太治, 神田 圭一, 五條 理志, 夜久 均
  • 学会等名: 第44回日本血管外科学会学術総会.
  • 発表場所: ホテルグランパシフィック台場
  • 年月日: 2016-05-25 – 2016-05-27
• [学会発表] The Development Of Xenogeneic, Self-Organizing Small-Diameter Vascular Graft Using Biotube Matrix (2016)
  • 著者名/発表者名: Masashi Yamanami, Takanori Kawasaki, Daisuke Kami, Taiji Watanabe, Keiichi Kanda, Satoshi Gojo, Hitoshi Yaku.
  • 学会等名: ESAO 2016
  • 発表場所: Warsaw, Poland
  • 年月日: 2016-04-14 – 2016-04-16
  • 国際学会