UV照射で可逆的に拡張‐収縮する胆道ドレナージステントの創製

• Project/Area Number: 21K07991
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 53010:Gastroenterology-related
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: 殿塚 亮祐 東京医科大学, 医学部, 准教授 (40532239)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柚木 俊二 北海道大学, 産学・地域協働推進機構, 特任教授 (20399398) ; 糸井 隆夫 東京医科大学, 医学部, 主任教授 (60338796)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 胆管ステント / 可逆的硬軟化ステンティング / 光硬化 / 内視鏡的胆道ドレナージ / 悪性胆道狭窄 / 光開裂 / 紫外線

Outline of Research at the Start

我々は、新たなコンセプトの胆管ステントとして、医工連携によりUV照射により可逆的に硬化‐軟化(光結合-光開裂）を示す、従来にないステントを創出することを計画した。光開裂により軟化する可能性を持つ、クマリン修飾ゼラチンを用いて、弾力性チューブステント（CG-stent）を作製し、生体ブタの胆管内に留置し、UV照射を行なうことで、光軟化および易抜去性の実証を行う。

Outline of Annual Research Achievements

内視鏡的胆管ドレナージは、悪性胆道狭窄に対して広く行われ、使用される自己拡張型金属ステント（SEMS）はプラスチックステント（PS）よりも長期開存が期待されている。しかし、SEMSは長期間留置により抜去が困難になる場合もあり、ステント閉塞の際に難渋する場合も少なくなく、新たなコンセプトのステントの 開発が強く求められている。そこで我々は、光刺激（UV照射）により可逆的に硬化‐軟化(光結合-光開裂）を示す、従来にない消化管ステンティングを創出することを計画した。光開裂により軟化する可能性を持つクマリン修飾ゼラチンを用いて、弾力性チューブステント（CG-stent）を作製し、生体ブタの胆管内に留置 し、UV照射を行うことで、光軟化および易抜去性の実証を行う。現在、CG-stentのサイズやマウント方法を検討し作製中である。また、光開裂のためのUV照射システムについても適切な方法を机上で検討している。動物実験に向けた準備を行っている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

光開裂により軟化するCG-stentの作製とUV照射システムの作製がほぼ完了している。また、実際に生体ブタの胆管内にそのステントを留置する方法や拡張方法の机上での検討も終了している。現在、生体ブタを使用した動物実験を行うための、動物実験の計画書の作成も終了し、倫理審査を行い承認を待っている段階である。また、動物実験に必要な講習会や放射線使用のための講習の受講も完了している。動物実験倫理審査の承認が降り次第、動物実験に移行する予定である。

Strategy for Future Research Activity

動物実験倫理審査が降り次第、生体ブタを使用した動物実験を行う。生体ブタを使用し、全身麻酔下に、経口的に挿入した十二指腸内視鏡を用いて、作製した軟化状態（光開裂）のCGstentを胆管拡張用バルーンカテーテルにマウントした状態で、胆管内に挿入する。ステント内腔をバルーンで拡張した後に、バルーンカテーテル内にUV照射のためのグラスファイバーを通して、拡張したままCG-stentに波長350 nmのUV照射により硬化（光結合）させる。約1ヶ月間の飼育観察の後に、CGstentの拡張保持性とステントの移動性（ステントの迷入や逸脱、位置異常）について再度ERCPによる胆管造影を行い評価す
る。次に、再拡張状態のまま硬化しているステントに対して、前述のUV照射システムを用いて波長254 nmのUV照射を行い光軟化させる。軟化後に、抜去を試みる 。以上の実験を行いCGstentの実現可能性について評価する予定である。