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2024 年度 実施状況報告書

コンプライアンスミスマッチを解消できる人工タンパク質GPG小口径人工血管の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K08230
研究機関名古屋大学

研究代表者

吉住 朋  名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (00597859)

研究分担者 鳴瀧 彩絵  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (10508203)
成田 裕司  名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (60378221)
緒方 藍歌  名古屋大学, 医学系研究科, 助教 (70718311)
藤井 太郎  名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (30892393)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
キーワード人工血管 / グラフト / コンプライアンスミスマッチ / 腹部大動脈置換 / エラスチン
研究実績の概要

現在臨床で用いられる中口径および大口径の人工血管は、安定した臨床成績を有している。一方で、内径4mm以下の小口径人工血管は、材料に依存する吻合部のコンプライアンスミスマッチによる吻合部狭窄や閉塞などの問題が残されており、いまだ満足できるものはない。たとえば、心臓血管外科領域のバイパスグラフトに使用するためには、自家血管に匹敵する優れた開存性を有する小口径人工血管の開発が求められる。研究代表者らは、生体組織に伸縮性を与えるタンパク質「エラスチン」のアミノ酸配列から着想を得た人工タンパク質 GPGを独自設計し、小口径人工血管の基材とする研究開発を進めてきた。GPGを生分解性高分子に複合化すると、GPGの配合濃度条件により力学特性をヒト冠状動脈に近づけることができる。本研究では、人工タンパク質 GPGを小口径人工血管として機能させるための力学特性や紡糸構造デザインなどの最適化を図り、動物実験でその有用性を評価することを目的とする。
本年度では、ポリカプロラクトン-GPG複合体をエレクトロスピニング法により内径1mmの管腔構造体の人工血管を作製し、人工血管のラット腹部大動脈置換を行った。置換後4週および8週間後のHE染色による組織学的評価では、人工血管壁内への細胞の遊走や、人工血管の層状剥離が観察された。また、材料の生体内分解はみられなかった。

現在までの達成度
現在までの達成度

3: やや遅れている

理由

人工血管の層状剥離により紡糸条件の見直しが必要であることや、研究分担者の異動により、研究計画の進歩がやや遅れていると判断した。

今後の研究の推進方策

紡糸条件を再検討したのち力学的特性を評価する。その後、ラット腹部大動脈置換を行い、継時的(数週間~数ヶ月)にエコーで流速や血管短軸断面積変化率等を測定し、実際の動脈や GPC非含有人工血管との比較を行う。その後摘出した人工血管は組織学的評価を行い、人工血管としての有用性を明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

当初の研究計画の見直しが生じたこと、また、人工血管を作製する研究分担者の異動に伴い研究計画の進歩に遅れが生じたことから、次年度使用額が生じた。今後の使用計画として、人工血管再設計のための試験試薬、ディスポーザブル用品、動物実験のための実験動物購入費、動物飼育管理費として使用する。加えて、得られた成果の発表するための国内外旅費や学会参加費として使用する。

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公開日: 2025-12-26  

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