生体吸収性ポリマーと機能性ペプチドの複合化による再生型癒着防止人工心膜の開発

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心臓血管外科手術では、手技の複雑化やステージ手術等の増加に伴い、再手術症例が増加している。再手術時には心臓は周辺組織と癒着しており、癒着剥離操作は、手術手技の難易度を上げるだけでなく、剥離時の臓器損傷が致命的出血性合併症を招くことがある。また癒着は術後拡張障害を惹起し、HFpEFといった心不全の原因となる。現在臨床で使用されている人工心膜（ePTFE）は、開胸時に臓器損傷を回避する物理的遮蔽の役割は果たすが、癒着防止能力に乏しい。また、非吸収性材料のため体内に遺残して繊維化したり、感染の温床となりうる。正常心膜では、単層中皮細胞から分泌される滑液（心嚢液）が、臓器同士の摩擦を軽減し、癒着病態の中心であるフィブリン形成を防止する役割を持つ。従って、心膜組織を再生させることで癒着防止に寄与するであろうと考えた。本研究では、生体吸収性ポリマーに心膜構成細胞の機能を制御するペプチドを化学修飾した、自己心膜再生を促す「再生型癒着防止人工心膜」を開発し、その有用性を検討する。P(CL-DLLA)は、非特異的に細胞が接着してしまうため、中皮細胞を接着させて線維芽細胞は接着を抑制させるようなポリマー表面構造改質が必要である。そこで本年度では、材料表面構造の設計をおこなった。材料表面の物理化学的特性（疎水性や電荷など）が細胞に影響を与えることがわかっているが、どのような特性がどのように影響するかは不明である。3残基アミノから作成した短鎖ペプチドを材料表面に修飾し、固定化ペプチドアレイを作成した。固定化ペプチドアレイ上で培養した細胞は細胞接着や細胞伸展、ミトコンドリア活性に影響したことから、材料表面構造の物理化学的特性は特定細胞に対し重要な要素であることが分かった。