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2018 年度 実施状況報告書

異種脱細胞化結合組織管を足場に患者体内で急速形成される自家移植用代用血管の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K19730
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 渡辺 太治  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員講師 (20448723)
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)
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)
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)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
キーワード生体内組織工学 / 自家移植 / 同種移植 / 異種移植 / 脱細胞処理 / 心臓血管組織再生
研究実績の概要

30年度は前年度に引き続き脱細胞処理を用いたShelf Ready としての異種・同種組織応用技術の開発を行った。異種結合組織管は非常に粗な組織体であり含有細胞も少ないが、グラフト乾燥重量あたりの残存DNA含有量から異種移植には脱細胞が必要であると判断されたため、様々な条件で脱細胞を試みた。脱細胞処理により力学的強度が低下する可能性が示唆されたが、パイロットスタディーでは十分な強度が確保されていることが判明した。これらのデータを合わせ、異種グラフト応用に関する論文報告を行った。また、代用血管が適応されると想定されるハイリスク患者・高齢者・未熟児など組織再生能力が低下した患者への応用を想定して、異種動物に加えて健常な成人由来のヒト同種組織の開発が必要であると考えられた。実際の臨床応用を想定するとより短時間の処理が望ましい。グラフトが粗な構造であるため、通常の生体血管の脱細胞処理よりも短時間での処理が可能と考え、処理時間の短縮を目指して脱細胞条件を開発した。ブタやビーグル犬を用いた同種移植実験に要する脱細胞処理・物理的特性評価を中心に開発研究を進めている。物理特性評価については、組織が乾燥すると特性が変化してしまうことから、新たな計測用水槽を設計し、湿潤環境でおこなえるシステムを考案・設計し実現した。また新たにデジタル化されたシステムを用いて、より高精度かつ高速に定量的評価が行えるようになった。結合組織管について、ISO基準に準拠したより多くのパラメーターについて計測が行えるようなった。

現在までの達成度 (区分)
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

結合組織管の脱細胞処理実験を開始し、力学的特性を測定するためのシステムも構築しつつある。本年度より本格的に動物移植実験を開始する。研究予定期間の令和元年度内終了に向けおおむね順調に研究は進んでいる。

今後の研究の推進方策

本年度は移植用組織の物理特性の確認をおこない組織処理条件の最適化を行う。並行して動物移植実験を開始し、得られた組織のデータ解析を行い、更に組織処理方法の開発にフィードバックを行う。

次年度使用額が生じた理由

前述のごとく、30年度は主に組織の処理方法の開発および力学的特性評価を中心に研究を進めた。動物実験については予備的実験のみを行ったので、物品使用が予定より少なくなった。全体としてはおおむね順調に経過しており、30年度より本格的に動物実験を行う準備が整ったため、動物実験を中心に研究を進める。動物実験結果のフィードバックにより組織処理法の最適化を更に積極的に推進する予定である。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Development of xenogeneic decellularized biotubes for off-the-shelf applications2019

    • 著者名/発表者名
      Yamanami Masashi,Kanda Keiichi,Kawasaki Takanori,Kami Daisuke,Watanabe Taiji,Gojo Satoshi, Yaku Hitoshi
    • 雑誌名

      Artificial Organs

      巻: Jan 30 2019 ページ: -

    • DOI

      10.1111/aor.13432

    • 査読あり
  • [学会発表] エタノール・グルタールアルデヒド処理による生体内組織工学代用血管の物理特性変化2019

    • 著者名/発表者名
      井上 知也,神田 圭一,山南 将志,渡辺 太治,坂井 修,上 大介,五條 理志,夜久 均
    • 学会等名
      第49回日本心臓血管外科学会学術総会
  • [学会発表] 化学処理による自家結合組織代用血管の物性変化2019

    • 著者名/発表者名
      井上 知也,神田 圭一,山南 将志,渡辺 太治,上 大介,五條 理志,夜久 均
    • 学会等名
      第18回日本心臓血管外科再生治療研究会
  • [学会発表] In vivo tissue engineeringにより作製した異種・同種結合組織膜の血管移植片への応用2019

    • 著者名/発表者名
      山南 将志,神田 圭一,井上 知也,渡辺 太治,坂井 修,上 大介,五條 理志,夜久 均
    • 学会等名
      第18回日本再生医療学会総会
  • [学会発表] エタノールおよびグルタールアルデヒド処理が生体内組織工学代用血管の物理特性に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      井上 知也,神田 圭一,山南 将志,渡辺 太治,坂井 修,上 大介,五條 理志,夜久 均
    • 学会等名
      第18回日本再生医療学会総会
  • [学会発表] 生体内組織工学による結合組織管の臨床応用拡大に向けての取り組み2019

    • 著者名/発表者名
      神田 圭一,山南 将志,井上 知也,渡辺 太治,上 大介,五條 理志,夜久 均
    • 学会等名
      第18回日本再生医療学会総会
  • [学会発表] Development of tissue engineered decellularized connective tissue membrane for allogeneic arterial patch implantation2018

    • 著者名/発表者名
      Yamanami Masashi,Kanda Keiichi,Morimoto Kazuki,Inoue Tomoya,Watanabe Taiji,Sakai Osamu,Kami Daisuke,Gojo Satoshi,Hitoshi Yaku
    • 学会等名
      The 5th Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society World Congress (TERMIS-WC 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] シンポジウム2 <再生医療>生体内組織工学を用いた自家・他家移植用代用血管壁の開発2018

    • 著者名/発表者名
      神田圭一
    • 学会等名
      第17回日本組織移植学会総会・学術集会
  • [学会発表] Application of tissue engineered decellularized connective tissue membrane for allogeneic arterial patch implantation2018

    • 著者名/発表者名
      Yamanami Masashi,Kanda Keiichi,Morimoto Kazuki,Inoue Tomoya,Watanabe Taiji,Sakai Osamu,Kami Daisuke,Gojo Satoshi,i Yaku Hitosh
    • 学会等名
      The 45th Annual Congress of the European Society for Artificial Organs (ESAO 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Improbement of the durability and reliability of in vivo tissue engineered vascular tissues by chemical modification2018

    • 著者名/発表者名
      Inoue Tomoya,Kanda Keiichi,Yamanami Masashi,Watanabe Taiji,Sakai Osamu,Yaku Hitoshi
    • 学会等名
      The 45th Annual Congress of the European Society for Artificial Organs (ESAO 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of in vivo tissue engineered decellularized connective tissue membrane for allogeneic cardiovascular grafts2018

    • 著者名/発表者名
      Yamanami Masashi,Kanda Keiichi,Morimoto Kazuki,Inoue Tomoya,Watanabe Taiji,Sakai Osamu,Kami Daisuke,Gojo Satoshi, Yaku Hitoshi
    • 学会等名
      The 16th International Society for Applied Cardiovascular Biology Meeting (ISACB 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] 脱細胞化同種結合組織膜の血管移植片への応用2018

    • 著者名/発表者名
      山南 将志,神田 圭一,森本 和樹,井上 知也,渡辺 太治,坂井 修,上 大介,五條 理志,夜久 均
    • 学会等名
      第56回日本人工臓器学会大会
  • [学会発表] 化学処理による結合組織管(バイオチューブ)の物理特性変化に対する検討2018

    • 著者名/発表者名
      井上 知也,神田 圭一,山南 将志,渡辺 太治,坂井 修,上 大介,五條 理志,夜久 均
    • 学会等名
      45th Annual Congress of the European Society for Artificial Organs (ESAO 2018)
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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