異種動物体内で自在に作製でき緊急手術にも対応可能な自己再生型小口径代用血管の開発

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K10438
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 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)
• 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), 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) ; 神田 圭一 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (60295649) ; 夜久 均 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50295648) ; 上 大介 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (80415588) ; 五條 理志 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90316745)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 組織工学 / 小口径人工血管 / 血管移植片 / 結合組織管 / 脱細胞処理

研究実績の概要

我々は組織工学的手法で作製する小口径人工血管の開発を進めている。組織工学的手法としては生体外で細胞培養などの技術を用いて移植片を作成する生体外組織工学や、生体内で移植片を作成する生体内組織工学があるが、いずれの手法も細胞を培養して血管構造を作製したり、細胞にコラーゲンなどの細胞外マトリックスを作製させたりするため、移植片作製に数ヵ月を要し、緊急手術への対応は困難である。そこであらかじめ別の動物体内で移植片を作製・保存することができれば、既製品の人工血管のように緊急手術にも対応可能な血管移植片となりうると仮説を立て、その仮設を動物実験にて検証することを本研究の目的とした。
ビーグル犬皮下にシリコーン円柱基材を1ヵ月間埋入し作製した結合組織管を界面活性剤及びDNA分解酵素を灌流させ脱細胞処理を行った。組織学的評価及びDNA定量にて確実に脱細胞が行われていたことを確認した。また脱細胞前後で引張強度に有意差はなく、処理により結合組織管の強度が損なわれることはなかった。脱細胞処理した結合組織管は1週間冷蔵保存した後にラット腹部大動脈へ異種移植した。移植後の移植片は良好に開存し、1ヵ月後に摘出したところ内腔面は非常に平滑であった。組織学的評価ではグラフト壁内に宿主由来の細胞浸潤が見られ、内腔面には新生内膜の形成が見られた。α-SMA陽性細胞や内皮細胞が層状に形成され移植後早期に血管壁再構築が行われていたことが分かった。
このように生体内組織工学技術に脱細胞処理を加えることで、あらかじめ作製し保存可能な血管移植片として利用できることが期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] EFFECTS OF SHORT PERIOD OF CHEMICAL MODIFICATION ON PORCINE PERICARDIUM (2019)
  • 著者名/発表者名: Inoue T, Kanda K, Yamanami M, Kami D, Gojo S, Yaku H.
  • 雑誌名: Int J Artif Organs 巻: 42 ページ: 391
  • 査読あり
• [雑誌論文] MODIFICATIONS OF MECHANICAL PROPERTIES OF IN VIVO TISSUE ENGINEERED VASCULAR TISSUES BY SHORT PERIOD OF CHEMICAL TREATMENTS (2019)
  • 著者名/発表者名: Inoue T, Kanda K, Yamanami M, Kami D, Gojo S, Yaku H.
  • 雑誌名: Int J Artif Organs 巻: 42 ページ: 392
  • 査読あり
• [雑誌論文] APPLICATION OF IN VIVO TISSUE ENGINEERED DECELLULARIZED CONNECTIVE TISSUE FOR CARDIOVASCULAR GRAFTS (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamanami M, Kanda K, Morimoto K, Inoue T, Watanabe T, Sakai O, Kami D, Gojo S, Yaku H.
  • 雑誌名: Int J Artif Organs 巻: 42 ページ: 444
  • 査読あり
• [雑誌論文] IN VIVO TISSUE ENGINEERED VASCULAR GRAFTS ADAPTABLE TO AV SHUNTS (2019)
  • 著者名/発表者名: Kanda K, Yamanami M, Inoue T, Watanabe T, Sakai O, Kami D, Gojo S, Yaku H.
  • 雑誌名: Int J Artif Organs 巻: 42 ページ: 454
  • 査読あり
• [学会発表] Clinical Application of an In-Vivo Tissue-Engineered Vascular Graft in a Patient with MAPCA: Evaluation of the Mechanical Properties and Histology (2020)
  • 著者名/発表者名: Fujita S, Yamagishi M, Kanda K, Maeda Y, Inoue T, Yamanami M, Watanabe T, Konishi E, Takeda N, Yaku H.
  • 学会等名: the Society of Thoracic Surgeons 56th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 4-YEAR FOLLOW-UP OF THE FIRST CLINICAL APPLICATION OF THE IN VIVO TISSUE ENGINEERED VASCULAR GRAFT TO CONGENITAL HEART DISEASE: POTENTIAL FOR ADAPTABILITY TO PATIENT (2019)
  • 著者名/発表者名: Fujita S, Yamagishi M, Kanda K, Maeda Y, Yamanami M, Watanabe T, Yaku H.
  • 学会等名: the Combined International Symposium for Applied Cardiovascular Biology and Vascular Tissue Engineering (ISACB+ISVTE 2019)
  • 国際学会
• [学会発表] EFFECTS OF SHORT PERIOD OF CHEMICAL TREATMENT ON PORCINE PERICARDIUM (2019)
  • 著者名/発表者名: Inoue T, Kanda K, Yamanami M, Kami D, Gojo S, Yaku H.
  • 学会等名: the Combined International Symposium for Applied Cardiovascular Biology and Vascular Tissue Engineering (ISACB+ISVTE 2019)
  • 国際学会
• [学会発表] EFFECTS OF CHEMICAL TREATMENTS ON MECHANICAL PROPERTIES OF IN VIVO TISSUE ENGINEERED VASCULAR GRAFTS (2019)
  • 著者名/発表者名: Inoue T, Kanda K, Yamanami M, Kami D, Gojo S, Yaku H.
  • 学会等名: the Combined International Symposium for Applied Cardiovascular Biology and Vascular Tissue Engineering (ISACB+ISVTE 2019)
  • 国際学会
• [学会発表] DEVELOPMENT OF DECELLULARIZED IN VIVO TISSUE ENGINEERED VASCULAR GRAFTS FOR XENOGENEIC OR ALLOGENEIC IMPLANTATION (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamanami M, Kanda K, Morimoto K, Inoue T, Watanabe T, Sakai O, Kami D, Gojo S, Yaku H.
  • 学会等名: the Combined International Symposium for Applied Cardiovascular Biology and Vascular Tissue Engineering (ISACB+ISVTE 2019)
  • 国際学会
• [学会発表] EFFECTS OF SHORT PERIOD OF CHEMICAL MODIFICATION ON PORCINE PERICARDIUM (2019)
  • 著者名/発表者名: Inoue T, Kanda K, Yamanami M, Kami D, Gojo S, Yaku H.
  • 学会等名: the XLVI ESAO (the European Society for Artificial Organs) 2019 Congress
  • 国際学会
• [学会発表] MODIFICATIONS OF MECHANICAL PROPERTIES OF IN VIVO TISSUE ENGINEERED VASCULAR TISSUES BY SHORT PERIOD OF CHEMICAL TREATMENTS (2019)
  • 著者名/発表者名: Inoue T, Kanda K, Yamanami M, Kami D, Gojo S, Yaku H.
  • 学会等名: the XLVI ESAO (the European Society for Artificial Organs) 2019 Congress
  • 国際学会
• [学会発表] APPLICATION OF IN VIVO TISSUE ENGINEERED DECELLULARIZED CONNECTIVE TISSUE FOR CARDIOVASCULAR GRAFTS (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamanami M, Kanda K, Morimoto K, Inoue T, Watanabe T, Sakai O, Kami D, Gojo S, Yaku H.
  • 学会等名: the XLVI ESAO (the European Society for Artificial Organs) 2019 Congress
  • 国際学会
• [学会発表] IN VIVO TISSUE ENGINEERED VASCULAR GRAFTS ADAPTABLE TO AV SHUNTS (2019)
  • 著者名/発表者名: Kanda K, Yamanami M, Inoue T, Watanabe T, Sakai O, Kami D, Gojo S, Yaku H.
  • 学会等名: the XLVI ESAO (the European Society for Artificial Organs) 2019 Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Development of in vivo tissue engineered decellularized connective tissue for tubular vascular grafts and vascular patches (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamanami M, Kanda K, Morimoto K, Inoue T, Watanabe T, Sakai O, Kami D, Gojo S, Yaku H.
  • 学会等名: the 8th Meeting of the International Federation for Artificial Organs (IFAO 2019)
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of ethanol and glutaraldehyde treatments on mechanical properties of porcine pericardium (2019)
  • 著者名/発表者名: Inoue T, Kanda K, Yamanami M, Kami D, Gojo S, Yaku H.
  • 学会等名: the 8th Meeting of the International Federation for Artificial Organs (IFAO 2019)
  • 国際学会
• [学会発表] 生体内組織工学による代用血管開発への取り組みとよろず相談所での面談 (2019)
  • 著者名/発表者名: 神田圭一、山南将志、井上知也、坂井修、上大介、五條理志、夜久均
  • 学会等名: 第57回 日本人工臓器学会大会
• [学会発表] 患者体内で作成する自家結合組織代用血管臨床開始後の応用拡大に向けた取り組みについて (2019)
  • 著者名/発表者名: 神田圭一、山南将志、井上知也、坂井修、上大介、五條理志、夜久均
  • 学会等名: 第57回 日本人工臓器学会大会