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

2020 年度 実績報告書

• 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), 准教授 (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), 特任助教 (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 – 2021-03-31
• キーワード: 生体内組織工学 / 異種移植 / 脱細胞化処理 / 化学処理 / 臨床応用の拡大

研究実績の概要

前年度に引き続き脱細胞化処理を用いた異種組織応用技術の開発を行った。脱細胞化処理により力学的強度が変化する可能性が示唆されたため、昨年度開発した物理特性計測システムを用いて、様々な検体について種々の力学的パラメータ計測を行った。脱細胞前後の比較試験では十分な強度が保持されていることが示唆された。さらに形成された組織の強度を高めるための試みとして化学処理法についても試みた。化学処理としては短時間のエタノール処理、グルタール・アルデヒド処理を加え、処理を行わない組織との物理特性の比較を行った。その結果、生体内組織工学代用血管では、化学処理により破裂圧が高められる傾向が観察された。この結果について英語論文発表を行った。また、代用血管の適応が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めざし、健常な成人由来のヒト同種組織の開発も必要であると考えられたため、昨年度に引き続きビーグル犬を用いた同種移植実験に要する脱細胞化処理・物理的特性評価についても研究を進めた。同種組織では短時間処理が望ましいため、脱細胞プロトコールについても以前用いていた方法を見直し、全体で約７時間の処理で十分な脱細胞化が行えることを組織学的評価・DNA定量で確認した。しかし実際の同種移植臨床応用を想定するとさらに短時間での処理が望ましいと考えられる。様々な処理条件で処理時間の短縮を試みた。界面活性剤の灌流時間はさらに短縮できる可能性が示唆されたが、洗浄などの全ての工程を含め顕著に短縮する事は本研究では実現できなかった。今後は臨床応用を想定して更なる処理時間の短縮を目指した脱細胞化処理条件開発を目指したい。

研究成果

• [雑誌論文] Modifications of the mechanical properties of in vivo tissue-engineered vascular grafts by chemical treatments for a short duration (2021)
  • 著者名/発表者名: Inoue T, Kanda K, Yamanami M, Kami D, Gojo S, Yaku H.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: Mar 12 2021 ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0248346
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Histology and Mechanics of In Vivo Tissue-Engineered Vascular Graft for Children (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-Miyata N, Yaku H
  • 雑誌名: Ann Thorac Surg 巻: Apr 28 2020 ページ: 1050-1054
  • DOI: 10.1016/j.athoracsur.2020.03.069
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Short-Duration Ethanol Dehydration on Mechanical Properties of Porcine Pericardium (2020)
  • 著者名/発表者名: Inoue T, Kanda K, Yamanami M, Kami D, Gojo S, Yaku H.
  • 雑誌名: Ann Thorac Cardiovasc Surg 巻: Oct 16 2020 ページ: -
  • DOI: 10.5761/atcs.oa.20-00133
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] ブタ心膜のエタノール処理による物性変化の検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 井上知也、神田圭一、山南将志、上大介、五條理志、夜久均
  • 学会等名: 第19回日本心臓血管再生治療研究会
• [学会発表] in vivo tissue-engineered vascular graftによる肺動脈拡大形成術の有用性 (2021)
  • 著者名/発表者名: 前田 吉宣，山岸 正明, 板谷 慶一, 島田 勝利, 本宮 久之, 中辻 拡興, 鍋島 惇也, 永瀬 崇, 神田 圭一, 夜久 均．
  • 学会等名: 第５１回日本心臓血管外科学会
• [学会発表] 新しい手術方法の開発「治療から再生へ-再生医療の進歩」 In Vivo Tissue-Engineered Vascular Graftを用いた肺動脈形成術の中期成績 (2020)
  • 著者名/発表者名: 中辻 拡興, 山岸 正明, 前田 吉宜, 板谷 慶一, 藤田 周平, 本宮 久之, 神田 圭一, 夜久 均
  • 学会等名: 日本小児循環器学会
• [学会発表] Midterm results of pulmonary artery plasty with in vivo tissue-engineered vascular grafts. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakatsuji H, Yamagishi M, Maeda Y, Itatani K, Fujita S, Hongu H, Kanda K, Yaku H
  • 学会等名: 34th EACTS Annual Meeting
  • 国際学会