国循、ダチョウの頸動脈を用いた再生型小口径人工血管を開発

国立循環器病研究センター(国循)は、ダチョウの頸動脈を用い、内径2mm長さ30cmの心筋梗塞治療など臨床的にも利用できる小口径人工血管を開発。ミニブタの右足動脈と左足動脈をつなぐFFバイパス術を実施し、抗血液凝固剤を使わなくても、血管が詰まることなく使用できることを実証したと発表した。

同成果は、国循研究所の山岡哲二 生体医工学部長、馬原淳 生体医工学部研究員らの研究グループによるもので、詳細は11月24日に福岡で行われる「日本人工臓器学会」ならびに12月8日に京都で開催される「異種移植研究会」などで発表される予定。

1970年代から、内径1～3mmで長さが1cm程度の人工血管がいろいろな材料で作られ、ラットの腹部大動脈に移植した後の開存性が報告されてきたが、その後、数十年たっても小口径人工血管は実用化されてこなかった。これは、ラットと大動物ではさまざまな性質が異なり、ラットで開存するという実験結果が、大動物やヒトでの成果に結びつかないことなどに起因している。また、1cmという短い血管では、移植した後に、両側の正常な血管から内皮構造が再生することもあるが、実際に臨床で使用が期待される15cm以上の血管ではこのようなことが期待できないということも理由となっている。

一方、心筋症や心筋梗塞などの心疾患は、日本の死亡原因の第2位となっており、詰まった心臓の血管を新たに開通させる冠動脈バイパス術は、国内で年間20000例程度実施されているが、小口径の人工血管が開発されていないために、患者自身の正常な血管(内胸動脈や大伏在静脈)を取り出して使用する必要があり、より負担の小さな有効な治療法の開発が求められていた。

そうした背景の中、研究グループは今回、食用ダチョウの頸動脈(内径2mmから4mm、長さ80cm程度)を用い、同センターで開発された超高圧脱細胞化法により、コラーゲンなどの細胞外マトリックス構造とその力学的特性を完全に保持したままで、ダチョウ由来の細胞成分を完全に取り除くことに成功したほか、コラーゲン層にさまざまな機能性を付与できるナノペプチドプローブ技術を用いることで、脱細胞小口径血管内腔面に、血管内皮の修復に重要な役割を果たす細胞を特異的に集めるペプチド分子を配列。こうして得られた小口径人工血管(内径2mm長さ30cm)を用いて、ミニブタ左大腿動脈と右大腿動脈をつなぐFFバイパス手術を実施したところ、3週間で、中央部分の内腔までが血管内皮組織に覆われ、血栓の形成はまったくなく、血流と拍動を確認したという。これは世界で初めての、小口径ロングバイパスの成功例になるという。

今回開発された小口径血管技術を活用することで、患者自身の体を不必要に傷つけることもなく、手術に適した細さの血管を必要な長さに切って自由に手術に使うことが可能となるほか、糖尿病などにより起こる足の血流の悪化は時に切断が必要となる場合があるが、そうした末梢動脈疾患を治療するためのディスタールバイパス術への適応も可能となるため、研究グループでは多くの患者のQOLの向上につながることが期待されるとコメントしている。

なお、同技術については、2013年1月より、科学技術振興機構大型プロジェクト「戦略的イノベーション創出推進プログラム(Sイノベ)」による大型支援が決定しているとのことで、研究グループでは早期の実用化を目指すとしている。