ＤＩＹ再生医療を用いて『患者体内で作る』ＣＡＢＧ用バイオチューブ代用血管の開発

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25293299
• 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: 坂井 修 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10298432) ; 渡辺 太治 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20448723) ; 山南 将志 京都府立医科大学, 医学部附属病院, 専攻医 (30438204) ; 中山 泰秀 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (50250262) ; 夜久 均 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50295648) ; 田地川 勉 関西大学, 工学部, 准教授 (80351500) ; 上地 正実 横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), その他 (90296426) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 生体内組織工学 / 自家移植 / 同種移植 / 異種移植 / 小口径代用血管 / 冠動脈バイパス術 / 下肢遠位バイパス術

研究実績の概要

２８年度は２７年度に引き続き、自家動脈移植実験を継続した。これまで行った小動物およびビーグル犬と同様の手法でブタについても自家移植を行った。ブタにおいても良好なバイオチューブが形成され、動物種別にかかわらず動脈グラフトとして使用可能と考えられた。
またさらに昨年度よりShelf Ready Graft としての異種組織応用技術の開発を開始した。前年度ではビーグル犬由来のバイオチューブを異種グラフトとして用いるために、現在臨床現場で使用されている異種由来生体代用心臓弁と同様のグルタルアルデヒド処理を行ったグラフトを用いて実験を行った。自家組織と比較して治癒が遅れる傾向が認められたため、さらに本年度では組織治癒を促進するために脱細胞処理を試みた。脱細胞処理により力学的強度がやや低下する可能性があったため、十分な脱細胞が行われておりかつ強度が十分に保たれている脱細胞条件を検討した。その後至適条件で脱細胞処理された径２ｍｍのビーグル犬由来バイオチューブをラット腹部大動脈に異種移植した。２ヶ月間の植込みで自家由来バイオチューブ同様に良好な組織化を観察することが出来た。またこの間の体循環（動脈）環境下で強度を保持し得た。
異種移植については臨床応用へのハードルが高いと考えられたため、さらに当初の計画通り同種移植の可能性についての検討を開始した。ブタを用いたパイロットスタディーで研究期間内では最大６週までの結果が得られたが、脱細胞化同種組織においても良好な結果が得られた。バイオチューブ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、健常な成人由来の同種バイオチューブの開発が必要であると考えられたので今後引き続き研究を継続してゆく予定である。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] 世界最小径人工血管(マイクロバイオチューブ)の開発 ラットモデルでの完全6ヵ月開存 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石井 大造, 圓見 純一郎, 飯田 秀博, 栗栖 薫, 中山 泰秀
  • 雑誌名: 形成外科 巻: 60巻3号 ページ: 341-345
  • 査読あり
• [雑誌論文] First Successful Clinical Application of the In Vivo Tissue-Engineered Autologous Vascular Graft. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kato N, Yamagishi M, Kanda K, Miyazaki T, Maeda Y, Yamanami M, Watanabe T, Yaku H.
  • 雑誌名: Ann Thorac Surg. 巻: 102(4) ページ: 1387-90
  • DOI: 10.1016/j.athoracsur.2016.06.095.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Development of in vivo tissue-engineered microvascular grafts with an ultra small diameter of 0.6 mm (MicroBiotubes): acute phase evaluation by optical coherence tomography and magnetic resonance angiography. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishii D, Enmi J, Moriwaki T, Ishibashi-Ueda H, Kobayashi M, Iwana S, Iida H, Satow T, Takahashi JC, Kurisu K, Nakayama Y.
  • 雑誌名: J Artif Organs. 巻: Sep;19(3) ページ: 262-9
  • DOI: 10.1007/s10047-016-0894-9.
  • 査読あり
• [学会発表] 異種由来自己再生型小口径代用血管『バイオチューブ・マトリックス』の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山南 将志, 河崎 貴宣, 上 大介, 渡辺 太治, 神田 圭一, 五條 理志, 夜久 均
  • 学会等名: 第16回 再生医療学会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2017-03-07 – 2017-03-09
• [学会発表] いつでも使用可能な異種由来自己再生型小口径代用血管『バイオチューブ・マトリックス』の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山南 将志, 河崎 貴宣, 上 大介, 渡辺 太治, 神田 圭一, 五條 理志, 夜久 均
  • 学会等名: 第54回日本人工臓器学会
  • 発表場所: 米子コンベンションセンター
  • 年月日: 2016-11-23 – 2016-11-25
• [学会発表] The Development Of Xenogeneic, Self-Organizing Small-Diameter Vascular Graft Using Biotube Matrix. (2016)
  • 著者名/発表者名: 1)Masashi Yamanami, Takanori Kawasaki, Daisuke Kami, Taiji Watanabe, Keiichi Kanda, Satoshi Gojo, Hitoshi Yaku.
  • 学会等名: ESAO 2016
  • 発表場所: Warsaw. Poland
  • 年月日: 2016-09-14 – 2016-09-16
  • 国際学会
• [学会発表] 『バイオチューブ・マトリックス』を活用した異種由来自己再生型小口径代用血管の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山南 将志, 河崎 貴宣, 上 大介, 渡辺 太治, 神田 圭一, 五條 理志, 夜久 均
  • 学会等名: 第44回日本血管外科学会学術総会.
  • 発表場所: ホテルグランパシフィック台場
  • 年月日: 2016-05-25 – 2016-05-27