| 研究課題/領域番号 |
17K10739
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| 研究機関 | 東京女子医科大学 |
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研究代表者 |
松村 剛毅 東京女子医科大学, 医学部, 講師 (20297469)
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| 研究分担者 |
諌山 紀子 東京女子医科大学, 医学部, 研究生 (50747706)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 再生医療 / 生体吸収性素材 / 先天性心疾患 / 肺静脈 |
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| 研究実績の概要 |
肺静脈狭窄症という極めて難治性の疾患の外科治療に新たな選択肢を提示し得る素材の開発を行っている。具体的には、生体吸収性素材を用いて血管の鋳型を作成し、それを動物実験に埋植する。目的とする血管が再生されるように素材の条件を模索しつつ、臨床応用できるよう、研究開発を継続している。
そのメカニズムとしては、埋植された部位の生体吸収性素材に自己細胞が迷入し新生組織が形成される。組織が分化し、血管組織としての機能を獲得しつつある間、生体吸収性素材は徐々に非酵素的に分解し吸収されていく。徐々に自己組織に置き換わった血管は、やがて自己の血管組織として生着していく。このような、生体の自己修復能を促し、かつ不足分をある期間代替するのが、再生血管用の生体吸収性素材である。
日常臨床において使用されている人工血管のごとく、素材を埋植するのみではあるものの、自己の組織が正しく生着するための”足場”を提供するためには埋植部位での組織反応を熟知し、それに見合う素材の条件を模索しなくてはならないことがこれまでの研究で判明している。よって、本年度は、肺静脈の一部を再生するという、極めて流速の遅い、しかも血管としては薄く、細い組織の再生を目指すためにこれまで以上に素材の規格の最適化と厳格化が求められる。このような素材を開発するべく、必要に応じて生体内での反応を調査し、組織学的評価を行った上で、素材作りにフィードバックしている。
今後、素材の条件設定が整い、埋植可能なサンプルができ次第、動物実験を行い経過観察の後に再評価し、実験結果を蓄積、さらなる改良に繋げていく予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
内径５～６mmの再生血管用のハイブリッド生体吸収性素材を作成し、実験犬での埋植実験までは到達し得た。部位と実験モデルとして確立できることまでは判明している。しかし、極めて高度の肥厚と内腔の狭小化を来すことが判明しており、改めて、肺静脈に最適な条件を模索する必要性が見えてきた。そこで、素材の開発段階は終了しているものの、規格の点で肺静脈に適した改良が必須である。素材の物性、デザイン一部の見直しを図っている。また、これらを作成するためには、数ヶ月を要すること、さらには動物愛護の点より無理な埋植実験を避けるためにも今現在、埋植実験としては計画よりも遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
生体吸収性素材の作製： 再生血管用生体吸収性素材は、これまでの研究結果を踏襲して行う。これまでは径8mm位までのものが最細であったが、本研究においては実験犬の肺静脈径に準じて径4～5mmのものに引き続き挑戦する。肺静脈に最適な条件を模索するためにスパイラルのモノフィラメント糸の太さ、ピッチを調整し、検証を行う。素材の規格化：素材の作成方法の条件設定や生力学的試験は重要であるためにメカニカルテスターにて圧縮試験、弾性試験などを行う。
実験動物への埋植実験: 肺静脈へのポリマーの埋植実験を行う。適正と思しきポリマーを用いて、埋植実験を行う。動物愛護の点より、1ヵ月での評価を行った上で良好な結果であれば、その次の埋植実験を行う。不良の場合は、素材づくりにもどり、再検証を行う。12ヶ月評価用のモデル6頭を目標とする。
術後の評価方法として、開存性を確認する手段としてカテーテル検査を１ヶ月に必ず行う。埋植時に吻合部にマーカーをつけること、計測ができるよう透視下に使用可能なルーラーを使用する。電子媒体に透視画像を記録・保存し、血管径・長を計測する。その後は、3，6，12ヶ月に検査を行うこととする。
導管状ポリマーの埋植実験結果がうまくいかないときの対処方法としては、低血流、低圧である肺静脈で径4～5mmの導管状のポリマーの開存性は厳しい可能性がある。このような場合、原因は素材そのものの問題、または、再生組織の形成過程を鑑みた場合、生体吸収性素材での再生血管での限界レベルの可能性もある。臨床的にはパッチ状の素材での形成術でも十二分に価値がある。そこで、その際には素材の形状をパッチ状に加工し、右肺静脈より左心房にかけてパッチを縫着するなど、埋植方法を変更し肺静脈の血管再生が可能であることを立証する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
4-5㎜の再生血管用生体吸収性素材の改良を要したために、動物実験が予定よりも遅れた。そのために、実験動物費用を次年度使用としたため、次年度使用額が生じた。実験動物数を減らすこと、無理な犠牲を払わないためである。
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