間葉系幹細胞を用いた広範囲内視鏡的直腸粘膜下層剥離術後狭窄の予防法の開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K09300
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 桂田 武彦 北海道大学, 大学病院, 助教 (90507592)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 粘膜下層剥離術 / 消化管狭窄 / 間葉系幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

大腸がんに対する内視鏡的粘膜下層剥離術(ESD)が普及してきたが、直腸に対して広範囲にESDを行うと、合併症として狭窄が問題となることが最近明らかとなった。一方、間葉系幹細胞は骨髄など多くの組織に存在し、新しい再生医療材料として注目されている。本研究では、直腸ESD後狭窄に対する新規治療法の開発をめざし、羊膜由来間葉系幹細胞の培養上清に着目し、大動物モデルに対する効果および作用メカニズムを明らかにすることで、臨床応用への基盤を整えることを目標とした。
ブタ直腸に長径 5 cmの全周性ESDを行うと、３週間後には平均60%の狭窄率となり、安定的に狭窄モデルが作成できた。また、内視鏡が狭窄部位を通過できなかった。一方で、遠位結腸に同様のESDを行っても狭窄はほとんど認められなかった。
間葉系幹細胞の培養上清はカルボキシメチルセルロースを用いてゲル状にし、これを注腸投与して狭窄予防効果を確認することとした。
直腸ESD後狭窄モデルに対し、間葉系幹細胞由来の培養上清をESD後より４日間連日注腸投与すると、３週間後の狭窄率が有意に抑制された。また、病理組織学的に評価すると、線維著明な肥厚や内輪筋のhypertrohyが培養上清ゲルの投与によって抑制されており、炎症細胞浸潤も抑制されていた。
以上のことから、大腸ESD後の狭窄は直腸におこりやすく、間葉系幹細胞の培養上清ゲルの注腸投与は直腸ESD後の炎症反応を抑制することで狭窄を予防していると考えられた。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

初年度の目標は早期に達成されたため、一部次年度の予定をはやめて、培養上清投与後の治療効果を検討できた。

Strategy for Future Research Activity

ESD３週間後の狭窄をESD後４日間の培養上清注腸投与で抑制できたため、急性期の効果を病理学的に検討する。また、培養上清の低分子分画の効果を明らかにしていく。

Causes of Carryover

培養上清ゲルの作成費用を節約できた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

急性期の反応を検討する実験を追加することにし、低分子分画の培養上清ゲルの効果を検討する。