Tetra-PEG-gelを用いた神経癒着予防および神経修復促進のための技術開発

• Project/Area Number: 21K09243
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 森崎 裕 東京大学, 医学部附属病院, 病院診療医(出向) (30508099)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 齋藤 琢 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (30456107) ; 酒井 崇匡 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70456151)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 神経癒着 / 神経 / 癒着 / ハイドロゲル

Outline of Research at the Start

末梢神経の手術の後に生じる癒着は術後の慢性疼痛や感覚障害などの原因となり、多くは難治性のため患者満足度の低下に直結し、大きな課題となっている。これまで当研究室では、四分枝polyethylene glycol (PEG)からなるハイドロゲル (Tetra-PEG-gel) が腱の癒着予防に有効であることを見出し、臨床応用に向けて研究を進めている。本研究では、Tetra-PEG-gelを神経組織の癒着防止に応用すべく、非臨床での基礎検討を行う。

Outline of Annual Research Achievements

末梢神経を扱う手術は、絞扼性神経障害に対する除圧・開放術と、神経切断に対する縫合術・移植術に大別される。絞扼性神経障害の代表として手根管症候群や肘部管症候群があげられ、現在でも数多くの手術が行われているが、術後の神経と周辺組織の癒着（図1）によって頑固な痛みや異常知覚が残存するケースが一定数発生する。癒着防止のために脂肪組織による被覆を行うこともあるが、癒着防止の有効性を示すエビデンスは明確ではなく、癒着予防の手段は現在も確立されていない。脊髄周辺の手術においても、除圧術後の硬膜や神経根周囲の癒着は術後の症状の改善を妨げ、また再手術の際には術野の展開を困難にし、医原性神経障害を誘発しうる。神経縫合術においては、縫合部への瘢痕組織の進入は癒着のみならず、術後神経障害の大きな原因と考えられている。このように、術後に起こる神経と周辺組織との癒着や瘢痕組織の形成は術後成績を下げ、患者満足度の低下に直結する、臨床上極めて重要な課題である。本研究では、このような神経癒着を予防すべく、工学部で開発されたTetra-PEG gelを癒着予防材として使用し、その効果を検証した。
まず、ラットの坐骨神経を使用し、癒着モデルを作成した。ラットの坐骨神経を大腿骨後方から展開し、露出し、周囲と剥離した後に、神経周囲の筋組織を電気メスで焼灼した。その後、神経をゲルで被覆する群と、生食のみで処置した群に分け、3週間後の癒着の程度を検証した。その結果、ゲル群では有意に癒着が予防されていた。生食群では、周辺組織との癒着が顕著であった。

Research Products

• [Journal Article] Percolation-induced gel-gel phase separation in a dilute polymer network (2023)
  • Author(s): Ishikawa Shohei、Iwanaga Yasuhide、Uneyama Takashi、Li Xiang、Hojo Hironori、Fujinaga Ikuo、Katashima Takuya、Saito Taku、Okada Yasushi、Chung Ung-il、Sakumichi Naoyuki、Sakai Takamasa
  • Journal Title: Nature Materials Volume: 22 Issue: 12 Pages: 1564-1570
  • DOI: 10.1038/s41563-023-01712-z
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Subcutaneously Transplanted Fresh Cartilage in Allogeneic and Xenogeneic Immunocompetent Mouse (2023)
  • Author(s): Uto Sakura、Hikita Atsuhiko、Mori Daisuke、Sakamoto Tomoaki、Yano Fumiko、Ohba Shinsuke、Saito Taku、Takato Tsuyoshi、Hoshi Kazuto
  • Journal Title: Tissue Engineering Part A Volume: 29 Issue: 19-20 Pages: 541-556
  • DOI: 10.1089/ten.tea.2023.0052
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A common variant rs2054564 in ADAMST17 is associated with susceptibility to lumbar spondylosis (2023)
  • Author(s): Taniguchi Yuki、Akune Toru、Nishida Nao、Omori Go、HA Kim、Ueno Kazuko、Saito Taku、Oichi Takeshi、Koike Asako、Mabuchi Akihiko、Oka Hiroyuki、Muraki Shigeyuki、Oshima Yasushi、Kawaguchi Hiroshi、Nakamura Kozo、Tokunaga Katsushi、Tanaka Sakae、Yoshimura Noriko
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 13 Issue: 1 Pages: 4900-4900
  • DOI: 10.1038/s41598-023-32155-w
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Nutrient-regulated dynamics of chondroprogenitors in the postnatal murine growth plate. (2023)
  • Author(s): Oichi T, Kodama J, Wilson K, Tian H, Imamura Kawasawa Y, Usami Y, Oshima Y, Saito T, Tanaka S, Iwamoto M, Otsuru S, Enomoto-Iwamoto M.
  • Journal Title: Bone Research Volume: 11 Issue: 1 Pages: 20-20
  • DOI: 10.1038/s41413-023-00258-9
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Evaluation of the first annular pulley stretch effect under isometric contraction of the flexor tendon in healthy volunteers and trigger finger patients using ultrasonography (2021)
  • Author(s): Tanaka Shinya、Uehara Kosuke、Sugimura Ryota、Miura Toshiki、Ohe Takashi、Tanaka Sakae、Morizaki Yutaka
  • Journal Title: BMC Musculoskeletal Disorders Volume: 22 Issue: 1
  • DOI: 10.1186/s12891-021-04299-1
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Diagnostic prediction of COVID-19 based on clinical and radiological findings in a relatively low COVID-19 prevalence area (2021)
  • Author(s): Amano Yosuke、Kage Hidenori、Tanaka Goh、Gonoi Wataru、Nakai Yudai、Kurokawa Ryo、Inui Shohei、Okamoto Koh、Harada Sohei、Iwabu Masato、Morizaki Yutaka、Abe Osamu、Moriya Kyoji、Nagase Takahide
  • Journal Title: Respiratory Investigation Volume: 59 Issue: 4 Pages: 446-453
  • DOI: 10.1016/j.resinv.2021.03.002
• [Presentation] Tetra-Peg gelを用いた損傷腱のintrinsic healingの検討 (2021)
  • Author(s): 岩永康秀、森崎裕、斎藤琢、酒井崇匡
  • Organizer: 日本整形外科基礎学術集会
• [Remarks] 東京大学医学部附属病院 整形外科・脊椎外科
  • URL: http://www.u-tokyo-ortho.jp/