Development of Autologous Bitubes for CABG Constructed in the Patients

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25293299
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 神田 圭一 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (60295649)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 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京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50295648) ; 田地川 勉 関西大学, 工学部, 准教授 (80351500) ; 上地 正実 横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), その他 (90296426) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 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

Outline of Annual Research Achievements

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。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] 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)
  • Author(s): 石井 大造, 圓見 純一郎, 飯田 秀博, 栗栖 薫, 中山 泰秀
  • Journal Title: 形成外科 Volume: 60巻3号 Pages: 341-345
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] First Successful Clinical Application of the In Vivo Tissue-Engineered Autologous Vascular Graft. (2016)
  • Author(s): Kato N, Yamagishi M, Kanda K, Miyazaki T, Maeda Y, Yamanami M, Watanabe T, Yaku H.
  • Journal Title: Ann Thorac Surg. Volume: 102(4) Pages: 1387-90
  • DOI: 10.1016/j.athoracsur.2016.06.095.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 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)
  • Author(s): Ishii D, Enmi J, Moriwaki T, Ishibashi-Ueda H, Kobayashi M, Iwana S, Iida H, Satow T, Takahashi JC, Kurisu K, Nakayama Y.
  • Journal Title: J Artif Organs. Volume: Sep;19(3) Pages: 262-9
  • DOI: 10.1007/s10047-016-0894-9.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 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)
  • Author(s): 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
  • Organizer: 第16回 再生医療学会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター
  • Year and Date: 2017-03-07 – 2017-03-09
• [Presentation] 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)
  • Author(s): 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
  • Organizer: 第54回日本人工臓器学会
  • Place of Presentation: 米子コンベンションセンター
  • Year and Date: 2016-11-23 – 2016-11-25
• [Presentation] The Development Of Xenogeneic, Self-Organizing Small-Diameter Vascular Graft Using Biotube Matrix. (2016)
  • Author(s): 1)Masashi Yamanami, Takanori Kawasaki, Daisuke Kami, Taiji Watanabe, Keiichi Kanda, Satoshi Gojo, Hitoshi Yaku.
  • Organizer: ESAO 2016
  • Place of Presentation: Warsaw. Poland
  • Year and Date: 2016-09-14 – 2016-09-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 『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)
  • Author(s): 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
  • Organizer: 第44回日本血管外科学会学術総会.
  • Place of Presentation: ホテルグランパシフィック台場
  • Year and Date: 2016-05-25 – 2016-05-27