患者が自身の細胞とマトリックスを用いて体内で作成する自家移植用心臓代用弁の開発

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19390368
• 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: 胸部外科学
• 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, 医学研究科, 講師 (60295649)
• 研究分担者: 高見沢 計一 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 室員 (10163312) ; 大場 謙吉 関西大学, 工学部, 教授 (30029186) ; 田地川 勉 関西大学, 工学部, 講師 (80351500) ; 渡辺 太治 京都府立医科大学, 医学研究科, 助教 (20448723)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 自家組織 / 心臓生体弁 / 再生医療 / 組織工学 / in vivo

研究概要

自家結合組織のみからなる心臓代用弁を患者体内で形成する技術を開発した。シリコンやポリウレタンからなる鋳型を家兎の皮下に4週間留置すると鋳型に沿った組織形成が行われた。鋳型を取り除くことにより心臓弁形状の組織体が得られ、フローサーキットで良好な開閉動作が確認され、またその経時的流量カーブはウサギ大動脈弁に酷似していた。最新型は短期のパイロットスターディーとして、肺動脈弁位への移植に成功し、移植後の弁機能も良好であった。不足しているホモグラフト代用弁に取って代わる可能性のある生体弁として期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Development of a completely autologous valved-conduit with the sinus of valsalva (BIOVALVE) using in-body tissue architecture technology: a pilot study in pulmonary valve replacement in a beagle model. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamanami M, Yahata Y, Uechi M, Fujiwara M, Ishibashi-Ueda H, Kanda K, Watanabe T, Tajikawa T, Ohba K, Yaku H, Nakayama Y.
  • 雑誌名: Circulation (in press)
• [雑誌論文] Preparation of in-vivo tissue-engineered valved conduit with the sinus of Valsalva (type IV biovalve). (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamanami M, Yahata Y, Tajikawa T, Ohba K, Watanabe T, Kanda K, Yaku H, Nakayama Y.
  • 雑誌名: J Artif Organs (in press)
• [雑誌論文] Autologous small-caliber "biotube" vascular grafts with argatroban loading: a histomorphological examination after implantation to rabbits. (2010)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T, Kanda K, Ishibashi-Ueda H, Yaku H, Nakayama Y.
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 92(1) ページ: 236-242
• [雑誌論文] 3-Tesla magnetic resonance angiographic assessment of a tissue-engineered small-caliber vascular graft implanted in a rat. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamanami M, Yamamoto A, Iida H, Watanabe T, Kanda K, Yaku H, Nakayama Y.
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res B Appl Biomater 92(1) ページ: 156-160
• [雑誌論文] Preparation of a completely autologous trileaflet valve-shaped construct by in-body tissue architecture technology. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakayama Y, Yamanami M, Yahata Y, Tajikawa T, Ohba K, Watanabe T, Kanda K, Yaku H.
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res B Appl Biomater 91(2) ページ: 813-818
• [雑誌論文] In vitro maturation of "biotube" vascular grafts induced by a 2-day pulsatile flow loading. (2009)
  • 著者名/発表者名: Huang H, Zhou YM, Ishibashi-Ueda H, Takamizawa K, Ando J, Kanda K, Yaku H, Nakayama Y.
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res B Appl Biomater 91(1) ページ: 320-328
• [雑誌論文] Local elasticity imaging of vascular tissues using a tactile mapping system. (2009)
  • 著者名/発表者名: Oie T, Murayama Y, Fukuda T, Nagai C, Omata S, Kanda K, Yaku H, Nakayama Y.
  • 雑誌名: J Artif Organs 12(1) ページ: 40-46
• [雑誌論文] Faster and stronger vascular "Biotube" graft fabrication in vivo using a novel nicotine-containing mold. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai O, Kanda K, Takamizawa K, Sato T, Yaku H, Nakayama Y.
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res B Appl Biomater 91(1) ページ: 412-420
• [雑誌論文] Architecture of an in vivo-tissue engineered autologous conduit "Biovalve". (2008)
  • 著者名/発表者名: Hayashida K, Kanda K, Oie T, Okamoto Y, Ishibashi-Ueda H, Onoyama M, Tajikawa T, Ohba K, Yaku H, Nakayama Y.
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res B Appl Biomater 86(1) ページ: 1-8
• [雑誌論文] Development of an in vivo tissue-engineered, autologous heart valve (the biovalve): preparation of a prototype model. (2007)
  • 著者名/発表者名: K Hayashida, K Kanda, H Yaku, J Ando, Y Nakayama.
  • 雑誌名: J Thorac Cardiovasc Surg 134(1) ページ: 152-159
• [雑誌論文] Development of the wing-attached rod for acceleration of "Biotube" vascular grafts fabrication in vivo. (2007)
  • 著者名/発表者名: O Sakai, K Kanda, H Ishibashi-Ueda, K Takamizawa, A Ametani, H Yaku, Y Nakayama.
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res B Appl Biomater 83(1) ページ: 240-247
• [雑誌論文] Development of biotube vascular grafts incorporating cuffs for easy implantation. (2007)
  • 著者名/発表者名: T Watanabe, K Kanda, H Ishibashi-Ueda, H Yaku, Y Nakayama
  • 雑誌名: J Artif Organs 10(1) ページ: 10-15
• [雑誌論文] "In Vivo Tissue-Engineered" Valved Conduit with Designed Molds and Laser Processed Scaffold.
  • 著者名/発表者名: K Hayashida, K Kanda, T Oie, Y Okamoto, S Sakai, T Watanebe, H Ishibashi-Ueda, H Yaku, Y Nakayama.
  • 雑誌名: J. Cardiovascular Nursing 23(1) ページ: 61-66
• [学会発表] STRUCTURAL IMPROVEMENT IN AUTOLOGOUS TISSUE HEART VALVES (BIOVALVES) CONSTRUCTED BY SYMPLE IN VIVO TISSUE ENGINEERING. (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kanda, K Hayashida, M Onoyama, T Tajikawa, H Ishida, Y Yahata, K Ooba, T Ooie, Y Okamoto, Y Nemoto, H Ueda, T Watanabe, M Yamanami, H Yaku, Y Nakayama
  • 学会等名: European Society for Artificial Organs: Annual Meeting 2008
  • 発表場所: ジュネーブ(スイス)
  • 年月日: 20080903-20080906
• [学会発表] Highlights from the Japanese Society for Artificial Organs. New approach in tissue engineering-A Simple, Safe, Practical and Economical Autologous Tissue Regeneration Technique in vivo- (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kanda, O. Sakai, K. Hayashida, T. Watanabe, M. Yamanami, M. Onoyama, T. Tajikawa, H. Ishida, Y. Yahata, K. Ohba, T. Ooie, Y. Okamoto, Y. Nemoto, H. Ueda, H. Yaku, Y. Nakayama
  • 学会等名: European Society for Artificial Organs: Annual Meeting 2008
  • 発表場所: ジュネーブ(スイス)
  • 年月日: 20080903-20080906
• [学会発表] RECENT ADVANCES IN AUTOLOGOUS TISSUE HEART VALVES "BIOVALVES": IMPROVED SCAFFOLDS FOR OPTIMAL TISSUE FORMATION AND VALUVULAR FUNCTIONS. (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kanda, K Hayashida, M Onoyama, T Tajikawa, H Ishida, Y Yahata, K Ooba, T Ooie, Y Okamoto, Y Nemoto, H Ueda, T Watanabe, M Yamanami, H Yaku, Y Nakayama
  • 学会等名: 14th World Congress on Heart Disease
  • 発表場所: トロント(カナダ)
  • 年月日: 20080726-20080729
• [学会発表] In vitro hydrodynamic functions of "Biovalves"- Mechanical compatibility before implantation. (2007)
  • 著者名/発表者名: K Kanda, K Hayashida, M Onoyama, T Tajikawa, K Ooba, T Ooie, Y Okamoto, Y Nemoto, H Ueda, H Yaku
  • 学会等名: ESAO 2007 XXXIV. (European Society for Artificial Organs)
  • 発表場所: クレムス(オーストリア)
  • 年月日: 20070905-20070908
• [学会発表] In vitro performance of autologous prosthetic valved conduits fabricated by in vivo tissue engineering. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hayashida K, Kanda K, Oie T, Okamoto Y, Tajikawa T, Oba K, Yaku H, Nakayama Y.
  • 学会等名: The Society for Heart Valve Disease Fourth Biennial Meeting
  • 発表場所: ニューヨーク
  • 年月日: 20070615-20070618
• [図書] CIRCULATION Up-to-Date (2007)
  • 著者名/発表者名: 林田恭子、神田圭一、大家智憲、岡本吉弘、根本泰、植田初江、小埜山輝昌、田地川勉、大場謙吉、夜久均、中山泰秀
  • 総ページ数: 285-289
  • 出版者: メディカ出版
• [産業財産権] 人工血管及びその製造方法 (2010)
  • 発明者名: 中山泰秀・神田圭一
  • 権利者名: 中山泰秀・新幹工業株式会社
  • 産業財産権番号: 4483545
  • 取得年月日: 2010-04-02