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人工臓器部

再生医療を応用した自己組織人工弁

重度の弁膜症に対する弁置換術に用いられる人工弁には機械弁、異種生体弁があるが、機械弁における抗凝固療法の必要性や生体弁の低い耐久性といった問題や、小児においては成長の問題があるため、それら以外の弁として、自己細胞から成る弁を組織工学的に作成する方法が以前より注目され、一部が小児の右心系などの低圧系で臨床応用が始められている。しかし、左心系などの高圧系での応用は破裂や瘤化のため困難とされ、高度耐圧性を有した自家組織由来心臓弁の開発が強く望まれている。

これまでの自家組織由来心臓弁は、生体外で組織を作る生体外組織工学(in vitro tissue engineering)に基づいている一方、我々は生体に本来備わる治癒能力に着目し、もう一つの再生医療への取り組みとして、生体が有する治癒能力を最大限に引き出して利用する、生体内組織工学(in vivo tissue engineering)による生体内組織形成技術(in body tissue architecture technology)を用いて、生体外での細胞操作を一切必要とせず、患者白身の体内で自己の組織のみから自分自身の弁グラフトを作製する方法を採っている。当部では、このバイオバルブの性能を、大動物を用いた前臨床試験で評価する研究を行っている。

これまでに、通常の開心術用人工弁、根部置換用のFull route typeおよびカテーテル的挿入術用のステントバルブの3種について、評価した。それぞれのバルブについて実際の手術ならびにカテーテル挿入手技により大動脈弁位または肺動脈弁位に移植可能であった。術後、血管造影にて弁葉の可動性も良く、顕著な狭窄や逆流もない事が示され、血圧波形モニタリングにて良好な血行動態を示しながら術後最長12ヶ月以上経過している。実験終了例での観察では、弁葉はしなやかで血栓の形成は見られず、石灰化も見られていない。組織学的には術後1ヶ月前後より結合組織内に新たな細胞侵入や新生血管の構築も見られ、血液接触面には内皮様の細胞が覆っており、自己組織として生着していく所見が得られており、生きているグラフトとして小児には特に有用性が期待される。

最終更新日 2016年07月01日

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