●第 51 回日本人工臓器学会大会 Presidential Award 受賞レポート Follow-up report on the BIOTUBE of 6-year after implantation ─ Evaluation of the patency and morphological change by ultrasonography ─ ＊ 1 京都府立医科大学心臓血管外科，＊ 2 国立循環器病研究センター研究所医工学材料研究室渡辺太治＊ 1, 2，山南将志＊ 1, 2，水野壮司＊ 2，神田圭一＊ 1，夜久均＊ 1，中山泰秀＊ 2 Taiji WATANABE, Masashi YAMANAMI, Takeshi MIZUNO, Keiichi KANDA, Hitoshi YAKU, Yasuhide NAKAYAMA 1. ために超音波検査も行った。超音波装置は Vivid E9（GE ヘ目　的ルスケア・ジャパン株式会社）を用いた。人工物を生体内に埋入すると，生体防衛機構の働きにより周囲を取り囲むようにカプセル状の組織が形成されるこ 3. とは古くから知られている 1),2) 。我々はこの現象を制御し，結　果ビーグル犬頸動脈への自家移植実験では，通常の血管外患者が自分自身のための移植臓器を体内で作製する「生体科手術手技を用いた吻合操作が可能であり，動脈グラフト内組織形成技術（in body tissue architecture technology）」として実際に移植可能であった（図 3A）。移植後 5 年目のの開発を進めてきた。シリコン製の円柱基材を動物の皮下血管造影写真では，バイオチューブの狭窄や瘤化は認めらに埋入することにより，自己組織のみから構成される結合れず，良好な開存が認められた（図 3B）。6 年目に行った血組織管が形成される（図 1）。これをバイオチューブと名付管超音波検査（図 4）では，ドップラーにより血流測定を行け，代用血管としての応用の可能性を追求してきた。い狭窄の有無を確認したが，開存は良好で加速流速は認めこれまでに直径 3 ∼ 5 mm のバイオチューブを作製し，られなかった。また壁性状の評価では，著明な内膜の肥厚ウサギやイヌの頸動脈に自家移植を行った。ウサギにおいや不整・瘤化は認めなかった。超音波検査により，閉塞やては，移植後 3ヵ月で生体動脈に近い階層組織構造（図 2）瘤化の有無のみならず，狭窄の程度や壁性状の変化を非侵が形成され，2 年を超えても維持されていた 3) 。今回ビー襲的にかつ経時的に追跡できることが確認できた。グル犬頸動脈への長期自家移植モデルにおけるバイオチューブの評価を行った。 2. 4. まとめバイオチューブは移植後 6 年経過しても狭窄や瘤化など方　法形態的な変性を認めなかった。移植後数ヶ月以内に生体動ビーグル犬の皮下に直径 5 mm の円柱状シリコン基材を脈に酷似した階層状の組織再生が誘導され，長期開存と耐埋入し，1 ∼ 2ヶ月後に結合組織で被覆された基材を摘出し久性が期待できる実践的な動脈再建用小口径代用血管とした。シリコン基材を抜去してバイオチューブを得，頸動脈て応用可能であることが確認された。へ自家移植した。移植後 5 年目および 6 年目に，血管造影で直接開存性を確認した他，壁性状の評価を合わせて行う 5. 独創性本研究は自己の体内をバイオリアクターとして活用し，代用血管を作製するものであり，莫大な費用と時間を要す ■著者連絡先京都府立医科大学心臓血管外科（〒 602-8566 京都府京都市上京区河原町通広小路上る梶井町 465） E-mail. [email protected] る複雑な細胞操作や細胞培養施設を用いることなく様々な形やサイズのグラフトを容易・安全・経済的に作製することを可能とした。バイオチューブは自家組織のみから構成人工臓器 43 巻 1 号 2014 年 39 図 1 バイオチューブの作製（A）結合組織で被覆された基材を摘出。（B）周辺組織との癒着はほとんどなく摘出は容易。図 2 ウサギ頸動脈へのバイオチューブ自家移植後 12 週目の階層構造（A）コラーゲンは生体血管と同様に，円周状の配向を示す。（B）内皮細胞下の中膜に相当する層には紡錘状の SMA 陽性細胞が円周方向に配列。（C）内腔は紡錘状の細胞で完全に覆われ血流方向に配列。（D）エラスチンの出現。 EVG, elastica van Gieson; SEM, scanning electron microscope; SMA, smooth muscle actin. 図 4 バイオチューブ移植後 6 年目の超音波検査所見図 3 バイオチューブのビーグル犬への自家移植バイオチューブ壁に著明な内膜の肥厚や不整は認められず，グラフト吻合部前後での異常な流速の加速は認めない。（A）移植直後の術中写真。（B）移植後 5 年目の血管造影所見（黄色矢印は吻合部）。されるため，拒絶反応がなく，組織適合性がよく，今後応用の拡大が期待できる。生体の自然治癒力を最大限引き出すことにより，早期治癒・迅速な内皮化による強力な抗血栓性，さらに感染に対する強い抵抗性を持つ小口径代用血管を高い再現性で形成する技術として，現在の代用血管が抱える様々な問題点を克服するためのブレイクスルーとな文　献 1) Sparks CH: Autogenous grafts made to order. Ann Thorac Surg 8: 104-13, 1969 2) PEIRCE EC 2nd: Autologous tissue tubes for aortic grafts in dogs. Surgery 33: 648-57, 1953 3) Watanabe T, Kanda K, Ishibashi-Ueda H, et al: Development of biotube vascular grafts incorporating cuf fs for easy implantation. J Artif Organs 10: 10-5, 2007 ることが期待できる。本稿のすべての著者には規定された COI はない。 40 人工臓器 43 巻 1 号 2014 年