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Development of three-dimensional human skin model containing lymphatic network and novel lymphedema treatment using ultrasound

Research Project

Project/Area Number 19K11318
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionHakodate Medical Association H.M.A Nursing and Rehabilitation Academy (2022)
Hirosaki University (2019-2021)

Principal Investigator

Narita Hirokazu  公益社団法人函館市医師会函館市医師会看護・リハビリテーション学院(生体医工学研究センター), 生体医工学研究センター, 生体医工学研究センター長 (90455733)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 下田 浩  弘前大学, 医学研究科, 教授 (20274748)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsリンパ管ネットワーク / 3次元ヒト皮膚モデル / 超音波 / リンパ管内皮細胞 / リンパ管新生 / 超音波治療 / 3次元ヒトモデル / リンパ管 / 3次元人工ヒト皮膚モデル / リンパ浮腫
Outline of Research at the Start

がんの外科治療に伴うリンパ浮腫は,リンパ管ネットワークの欠損・破綻に起因している。しかし,現在のところ複合的理学療法や残されたリンパ管と静脈を外科的につなぐなどの治療方法しかなく,完治は困難である。この問題に対して我々は,破綻した部位に超音波によって新たにリンパ管ネットワークを誘導・形成することでリンパ浮腫の根治的な治療方法を確立することを目標としている。本課題では,この新しいリンパ浮腫治療法の基盤構築のため機能的なリンパ管ネットワークを有する3次元ヒト皮膚モデルを構築し,リンパ管ネットワークの形態形成運動と分子制御機能に及ぼす超音波の効果を明らかにすることを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to construct a three-dimensional human skin model that highly mimic the human living skin. We have successfully created the human skin model with the network of lymphatic vessels for the first time in the world.
Additionally, we irradiated a monolayer of lymphatic endothelial cells and a dermis model containing lymphatic network with low intensity pulsed ultrasound, and demonstrated the ultrasound have the potential to promote lymphangiogenesis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

がんに対する手術療法や放射線療法が進歩し生命予後を改善している一方で,治療の副作用としてのリンパ浮腫に悩まされている患者も多い。これまでに我々は,放射線によりリンパ管ネットワークを破綻させたラットに超音波を照射することで,皮下のリンパ管新生が誘導される可能性を見出している。しかし,動物実験で得られた成果を直接ヒトに適用することへの危険性も同時に指摘されている。
本研究課題では,ヒトの皮膚を高度に再現する3次元ヒト皮膚モデルの構築とともに,超音波照射によるリンパ管新生を促進する可能性を見出している。これらの成果は,新しいリンパ浮腫治療法の開発の基盤になると考える。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2020

All Presentation (2 results)

  • [Presentation] ヒト皮膚を高度に再現するリンパ管網内蔵型3次元ヒト皮膚モデルの開発2020

    • Author(s)
      成田大一,新田祥子,渡邉誠二,千葉智博,明石満,下田浩
    • Organizer
      第44回日本リンパ学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト皮膚を高度に再現するリンパ管網内蔵型3次元ヒト皮膚モデルの構築2020

    • Author(s)
      成田大一,高橋一人,松崎典弥,渡邉誠二,千葉智博,明石満,下田浩
    • Organizer
      第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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