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2015 年度 実施状況報告書

自己組織由来心臓弁(バイオバルブステント)によるカテーテル的移植の可能性の検討

研究課題

研究課題/領域番号 26670622
研究機関国立研究開発法人国立循環器病研究センター

研究代表者

武輪 能明  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 (20332405)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードステントバルブ / TAVI / 経皮的心臓弁置換 / 自己組織由来心臓弁 / 組織工学 / 生体弁
研究実績の概要

我々が開発中のバイオバルブ人工弁組織体は、動物体内をリアクターとして、高分子製鋳型を皮下に1~2 ヶ月埋入することで自動的に形成される自己組織体である。これまでビーグル犬で作製されたバイオバルブは、3ヶ月間の観察期間内において肺動脈弁として良好な稼働性を維持することを報告している。前年度に高分子製鋳型に金属ステントを組み込んだものを大動物(ヤギ)の皮下に埋入した後取り出し、1-2ヶ月でバイオバルブステントを作成することが可能であることを明らかにした。
また、ステントバルブの耐圧性および流量性能をモック回路による模擬循環装置に装着し、in vitro で評価して、生体の弁と同等以上の性能を有することを示した。
今年度は、作製したステントバルブを用いて経カテーテル的弁挿入術により、大動物に移植可能か評価した。
成ヤギ6例に経カテーテル的大動脈および肺動脈移植法(TAVI or TPVI)(Apical approach)により、成ヤギの大動脈(3例)または肺動脈(3例)に移植した。
移植手術では、バイオバルブステントの位置合わせに時間と技術を要したが、6例全例ともカテーテルにより移植が可能であった。しかし、TAVIの2例とTPVIの1例は、自己弁とバイオバルブステントの弁輪径のミスマッチによりステントが移動し、術当日に死亡した。その後慢性実験に移行し、動脈圧または肺動脈圧の負荷がかかる状態でバイオバルブの性能を1-6ヶ月間継続的に評価した。TAVIの残り1例は術後32日間問題なく経過したが、ステントが原因と思われる僧帽弁腱索一部断裂により死亡した。TPVIの残り2例は術後問題なく経過し、1例は6ヶ月を超えた190日目で計画的に実験を終了した。残り1例も術後160日を経過して順調である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

今年度は、作製したステントバルブを用いて経カテーテル的弁挿入術により、大動物に移植可能か評価する急性実験を行うことを目標にしていたが、何例かはそのまま慢性実験に移行することが可能で、ステントバルブの耐久性や抗血栓性の持続的な評価を観察するところまで進展して行い得た。

今後の研究の推進方策

当年度と同じく、ステントバルブを用いて経カテーテル的弁挿入術により、大動物に移植可能か評価する実験の例数を増やして、同デバイスの実現可能性を見ると共に、慢性実験に移行した例で、より長期の性能を評価する。

次年度使用額が生じた理由

当初、今年度に成果発表のための学会参加旅費を計上していたが、慢性実験に移行する例等が生じたため、本年度は実験のデータ採取に重点を置き、次年度以降に集中して成果発表をすることに変更し、そのための旅費を次年度に繰り越すこととした。

次年度使用額の使用計画

2016年度に開催される国際学会にて積極的に成果発表を行うための旅費に充足する予定である。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] Mechanical properties of human autologous tubular connective tissues(human biotubes) obtained from patients undergoing peritoneal dialysis2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuhide Nakayama, Yoshiyuki Kaneko, Yoshiaki Takewa Y, Noriko Okumura
    • 雑誌名

      JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART B: APPLIED MATERIALS

      巻: 104 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1002/jbm.b.33495

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of self-expanding valved stents with autologous tubular leaflet tissues for transcatheter valve implantation2015

    • 著者名/発表者名
      Marina Funayama, Hirohito Sumikura, Yoshiaki Takewa, Eisuke Tatsumi, Yasuhide Nakayama
    • 雑誌名

      JOURNAL OF ARTIFICIAL ORGANS

      巻: 18 ページ: 228-235

    • DOI

      10.1007/s10047-015-0820-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vitro hydrodynamic evaluation of a biovalve with stent (tubular leaflet type) for transcatheter pulmonary valve implantation2015

    • 著者名/発表者名
      Hirohito Sumikura, Yasuhide Nakayama, Kentaro Ohnuma, Satoru Kishimoto, Yoshiaki Takewa, Eisuke Tatsumi
    • 雑誌名

      JOURNAL OF ARTIFICIAL ORGANS

      巻: 18 ページ: 307-314

    • DOI

      10.1007/s10047-015-0851-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sutureless aortic valve replacement using a novel autologous tissue heart valve with stent (stent biovalve): proof of concept2015

    • 著者名/発表者名
      Satoru Kishimoto, Yoshiaki Takewa, Yasuhide Nakayama, Kazuma Date, Hirohito Sumikura, Takeshi Moriwaki, Motonobu Nishimura, Eisuke
    • 雑誌名

      JOURNAL OF ARTIFICIAL ORGANS

      巻: 18 ページ: 185-190

    • DOI

      10.1007/s10047-015-0817-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In situ observation and enhancement of leaflet tissue formation in bioprosthetic "biovalve"2015

    • 著者名/発表者名
      Marina Funayama, Yoshiaki Takewa, Tomonori Oie, Yuichi Matsui, Eisuke Tatsumi, Yasuhide Nakayama
    • 雑誌名

      JOURNAL OF ARTIFICIAL ORGANS

      巻: 18 ページ: 40-47

    • DOI

      10.1007/s10047-014-0793-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-body tissue-engineered aortic valve (Biovalve type VII) architecture based on 3D printer molding2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuhide Nakayama, Yoshiaki Takewa, Hirohito Sumikura, Masashi Yamanami, Yuichi Matsui, Tomonori Oie, Yuichiro Kishimoto, Mamoru Arakawa, Kentaro Ohmuma, Tsutomu Tajikawa, Keiichi Kanda, EisukeTatsumi
    • 雑誌名

      JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART B: APPLIED MATERIALS

      巻: 103 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1002/jbm.b.33186

    • 査読あり
  • [学会発表] Development of a novel autologous heart valve(biovalve) with in-body tissue engineering method2015

    • 著者名/発表者名
      Takewa Y
    • 学会等名
      2015 European International Society for Applied Cardiovascular biology Meeting
    • 発表場所
      ニュルンベルグ
    • 年月日
      2015-12-03 – 2015-12-05
    • 国際学会
  • [学会発表] 将来有望な自己組織からなる生体弁の開発研究2015

    • 著者名/発表者名
      武輪能明,中山泰秀,内藤敬嗣,住倉博仁,竹下大輔,飯塚 慶,田中孝晴,妙中義之,巽 英介
    • 学会等名
      日本人工臓器学会大会 (53)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-11-19 – 2015-11-21
  • [学会発表] 自己組織生体材料(バイオシート)は弁葉代用材料としての自己心膜を超えるか?バイオバルブの将来展望を見据えた取り組み2015

    • 著者名/発表者名
      中山泰秀,宮本伸二,岡本啓太郎,和田朋之,森脇健司,武輪能明,巽 英介
    • 学会等名
      日本人工臓器学会大会 (53)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-11-19 – 2015-11-21
  • [学会発表] A novel versatile bioprosthetic valve made by autologous tissues maintaining growth potential2015

    • 著者名/発表者名
      Takewa Y, Nakayama Y, Sumikura H, Naito N, Iizuka K, Furukoshi M, Tanaka T, Tatsumi E
    • 学会等名
      American Heart Association Scientific Sessions 2015
    • 発表場所
      オーランド
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-11
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of in vivo, tissue-engineered, autologous, 3D heart valvular tissue, type SC biovalve with excellent mechanical properties, valvular functions, and in vivo performances2015

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Y, Takewa Y, Moriwaki T, Sumikura H, Miyamoto S, Funayama M, Furukoshi M, Tatsumi E
    • 学会等名
      American Heart Association Scientific Sessions 2015
    • 発表場所
      オーランド
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-11
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement and evaluation of biovalve with stent for transcatheter pulmonary valve implantation2015

    • 著者名/発表者名
      Sumikura H, Nakayama Y, Ohnuma K, Takewa Y, Tatsumi E
    • 学会等名
      Annual European Society for Artificial Organs Congress
    • 発表場所
      ルーベン
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-05
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a tailor made valve with autologous tissue2015

    • 著者名/発表者名
      Takewa Y, Nakayama Y, Sumikura H, Naito N, Kanada K, Tajikawa T, Tanaka T, Tatsumi E
    • 学会等名
      Annual European Society for Artificial Organs Congress
    • 発表場所
      ルーベン
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-05
    • 国際学会
  • [学会発表] A tailor made valve surgery with a novel autologous bioprosthesis2015

    • 著者名/発表者名
      Takewa Y, Nakayama Y, Sumikura H, Naito N, Kanada K, Tajikawa T, Tanaka T, Tatsumi E
    • 学会等名
      European Society of Cardiology Congress 2015
    • 発表場所
      ロンドン
    • 年月日
      2015-08-29 – 2015-09-02
    • 国際学会
  • [学会発表] In-body tissue engineered heart valve (biovalve) can be engrafted as vital tissue2015

    • 著者名/発表者名
      Takewa Y, Nakayama Y, Naito N, Sumikura H, Kanda K, Tajikawa T, Tatsumi E, Tanaka T
    • 学会等名
      American Society for Artificial Internal Organs
    • 発表場所
      シカゴ
    • 年月日
      2015-05-24 – 2015-05-27
    • 国際学会
  • [学会発表] Long term evaluation of a novel autologous tissue engineered valve substitute(biovalve)2015

    • 著者名/発表者名
      Takewa Y, Nakayama Y, Kishimoto S, Naito N, Furukoshi M, Kanda K, Tajikawa T, Tatsumi E
    • 学会等名
      The Heart Valve Society Annual Meeting
    • 発表場所
      モナコ
    • 年月日
      2015-05-07 – 2015-05-09
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオバルブ開発における組織形成促進基材の開発2015

    • 著者名/発表者名
      住倉博仁
    • 学会等名
      生体再生技術研究会 (11)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-04-10 – 2015-04-11
  • [学会発表] バイオバルブ開発の近況報告2015

    • 著者名/発表者名
      武輪能明
    • 学会等名
      生体再生技術研究会 (11)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-04-10 – 2015-04-11

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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