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Examination of scaffolds for engraftment of transplanted cells using anal sphincter injury model rats

Research Project

Project/Area Number 23K08122
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 55020:Digestive surgery-related
Research InstitutionNational Cancer Center Japan

Principal Investigator

西澤 祐吏  国立研究開発法人国立がん研究センター, 東病院, 室長 (50545001)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 徳則  名古屋大学, 医学系研究科, 特任教授 (20182636)
増田 均  国立研究開発法人国立がん研究センター, 東病院, 科長 (60323680)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsモデル動物 / 再生医療 / 排便機能障害 / 直腸癌 / 足場材料 / 脂肪幹細胞 / QOL改善
Outline of Research at the Start

便失禁に対する治療として、脂肪組織由来幹細胞(ASCs)とコラーゲンを組み合わせて治療することで、肛門のような圧力のかかる再生の困難な場においても組織が再生する研究を進めてきた。コラーゲン単独では最終的に組織に吸収されてしまい、ASCsを局所に利用しただけでは肛門内圧の上昇につながらなかった。臨床応用を視野にいれた場合、生体適合性コラーゲンであっても、生体内では異物と認識される可能性があるため、自己由来の生体材料の方が効果は高いと考えられる。本研究では、ASCs生着のための足場材料として、生体適合性コラーゲンと生体由来脂肪組織を用いて便禁制効果を評価し、より効果の高い足場材料を決定する。

Outline of Annual Research Achievements

下部直腸癌の術後合併症として発症することが多い術後排便機能障害(便失禁)の患者に対する治療法は、薬物治療や骨盤底筋のリハビリテーション等の保存的療法以外には永久人工肛門の造設しか選択肢がない。そのため、自身の肛門機能を利用するためには、再生治療に頼らざるを得ない。本研究課題は、培養した脂肪組織由来幹細胞(ASCs)を用いた便失禁に対する再生治療法の開発が目的である。動物モデルによる評価が重要であるため、本研究では、機械的肛門拡張によって括約筋を損傷させたラットが便失禁モデルラットとして有用であるか評価する。
【方法】SD系統の雄ラットを用いて、イソフルレン吸入麻酔下に直径9.5㎜のダイレーターを肛門から挿入して拡張した。2分間拡張を維持した後にダイレーターを抜き、1分後に再度肛門にダイレーターを1分間挿入して肛門拡張を終了した。肛門拡張後は抗生物質を皮下投与した。肛門拡張の1、2、4、6週間後に肛門閉鎖圧(APP)および肛門電気刺激下肛門閉鎖圧(ES-APP)を測定した。
【結果】APPは、肛門拡張1週間後から6週間後まで、無処置コントロール群よりも有意に低下していたが、時間経過とともに回復傾向にあった。ES-APPは、無処置コントロール群と比べて肛門拡張1-2週間後は有意に低下していたが、肛門拡張4-6週間後には無処置コントロール群と同等のレベルまで回復していた。
【まとめ】本研究で作製したモデルラットは、肛門拡張から6週間経過後も損傷した肛門組織の自然治癒に至らなかったことから、排便機能障害モデルラットになり得ることがわかった。今後は、このラットを活用して次期年度に予定している足場材料の検討を研究していく。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の予定の通り、おおむね順調に進展している。モデル動物を用いた足場材料の評価実験を今年度行うための、準備が完了したので、問題ないと考えている。モデル動物の組織評価は今年度も継続して実施していく。

Strategy for Future Research Activity

モデル動物の評価が完了したので、このモデル動物を用いた足場材料に関する検討を、実験施設と連携して実施する予定である。足場材料の選定を年度当初に完了して、実験実施が今年度内に終了するようにすすめて行く予定である。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2024

All Presentation (2 results)

  • [Presentation] 再生医療による便失禁治療を目的とした機械的肛門括約筋損傷モデルラットの作製2024

    • Author(s)
      西澤祐吏. 増田均 他
    • Organizer
      第23回 日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 自己脂肪組織由来幹細胞を用いた術後骨盤底機能障害に対する新たな治療戦略2024

    • Author(s)
      増田均, 西澤祐吏 他
    • Organizer
      第23回 日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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