バイオ３Ｄプリンティング技術、幹細胞技術を用いた冠動脈バイパス用人工血管の開発

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17H04292
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 心臓血管外科学
• 研究機関: 佐賀大学
• 研究代表者: 伊藤 学 佐賀大学, 医学部, 助教 (50555084)
• 研究分担者: 天本 宗次郎 佐賀大学, 医学部, 医員 (10842908) ; 中山 功一 佐賀大学, 医学部, 教授 (50420609) ; 蒲原 啓司 佐賀大学, 医学部, 准教授 (70555086) ; 野出 孝一 佐賀大学, 医学部, 教授 (80359950) ; 古川 浩二郎 佐賀大学, 医学部, 客員研究員 (90264176) ; 木塚 貴浩 佐賀大学, 医学部, 医員 (20796487) ; 荒井 健一 佐賀大学, 医学部, 特任助教 (40752960) ; 西田 誉浩 佐賀大学, 医学部, 教授 (50284500) ; 迎 洋輔 佐賀大学, 医学部, 助教 (90746570)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 組織工学 / 血管再生 / 冠動脈バイパス / バイオ３Dプリンタ / 人工血管

研究成果の概要

接着系細胞が元来有する細胞凝集現象により細胞のみで構成される細胞凝集塊＝スフェロイドに着目し、さらにスフェロイドを一つの単位として複雑な形状の組織を構築するバイオ３Dプリンタ技術を開発し、血管再生の研究を進めてきた。バイオ３Dプリンタで構築した管状構造体をバイオリアクターで成熟させることで、ヒト正常血圧10～20倍以上の力学的強度（圧力破砕試験）を有する小口径人工血管の作製に成功した。さらにヒト由来線維芽細胞を主体とする小口径人工血管を用いて、外科的手法を加える免疫不全ミニブタへの長期移植実験に成功した。

自由記述の分野

心臓血管外科

研究成果の学術的意義や社会的意義

外来異物を全く含まず細胞のみで3次元的な組織を造る技術を利用し、大動物への長期移植に成功した報告は極めて少ない。虚血性心疾患のみならず従来の人工血管では移植不能な様々な血管不全症例に応用され、多くの人類のhealth careに貢献できる可能性が見いだされた。また本研究のさらなる発展により自己組織での臓器再生・移植モデルが確立されれば、免疫応答、感染の危険性を回避できる次世代の再生治療モデルの確立につながると考えている。