徐放性ハイドロゲル製剤を用いた新規消化管縫合不全予防製剤の開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K10489
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 久倉 勝治 筑波大学, 医学医療系, 講師 (60550168)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田村 孝史 筑波大学, 医学医療系, 研究員 (20633192)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ハイドロゲル / 血小板 / 縫合不全

Outline of Annual Research Achievements

ハイドロゲルとは「高分子が三次元網目構造に架橋され、水などの液体に不溶化した高分子物質およびその膨潤体」と定義され、医療応用されている。われわれは、東京理科大学薬学部薬学科医療デザイン学（臨床製剤設計学）研究室と共同研究を行い、ポリビニールアルコール系の材料を用いて、新規ハイドロゲル製剤の作成を試みた。ハイドロゲル製剤の体腔内での使用報告は少ないが、経皮投与等では安全性が確立された物質である。ハイドロゲルの作成方法として物理的架橋法、化学的架橋法の二通りの方法で施行した。物理的架橋法では凍結融解法により新規ハイドロゲル製剤の作成を行った。薬剤濃度、凍結融解回数を変えることで、高い柔軟性、高い引張強度、低い膨潤性、低い弾力性という特徴を有する新規ハイドロゲル製剤の作成に成功した、本ハイドロゲル製剤には薬剤の封入が可能であり、薬剤が徐放性に排出されるという特徴を有する。一方、化学的架橋法としては電子線の照射によりハイドロゲル製剤の作成を試みた。電子線の照射量を変化させることでハンドリング可能なハイドロゲル製剤の作成に成功したが、高い膨潤性、高い弾力性という特徴を有し、これらの特徴は体腔内での使用、蠕動運動のある腸管への貼付を考えた場合不向きであると判断する。今後、凍結融解法にて作成した新規ハイドロゲル製剤を用いて以下のin vivoの実験を行う予定である。ラットを用いて縫合不全モデルを作成し、血小板などの薬剤を封入した本ハイドロゲル製剤を吻合部に貼付する。生存率の評価、計時的な炎症反応の推移を確認する。吻合部の組織を採取し、病理組織学的評価（炎症細胞浸潤、線維芽細胞数、血管新生、コラーゲン量、浮腫）を行う。腸管縫合不全以上に発症率が高く、かつ致死的な周術期合併症である膵切除後の膵液瘻にも着目し、ラット膵液瘻モデルにおける本ハイドロゲル製剤の膵液瘻予防効果の検証実験も検討している。

Current Status of Research Progress

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

Reason

ポリビニルアルコールを用いた新規ハイドロゲル製剤の作成に成功した。様々な作成方法、条件検討を行い、腸管への貼付可能な適切な作成方法を確立した。本ハイドロゲル製剤は架橋剤等の有害物質を用いない「安全性」と特殊な装置を用いず調製が可能な「簡便性」を兼ね備えており、汎用性の高い素材と考える。今後は本ハイドロゲル製剤を用いた動物実験を施行する予定である。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画通り進めていく。まずはラット縫合不全モデルを用いた実験を行い、ハイドロゲル製剤の創傷治癒効果の評価を行う。

Causes of Carryover

本年度は実験に使用する徐放性ハイドロゲル製剤の制作で時間を有したため、予定していたin vivoでの検証等が未施行であり、薬剤等へかかる予定であった使用予定額を次年度に移行することとなった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

作成したハイドロゲル製剤を用いて、本年度からin vivoによる検証が開始できるようになったため、当初の予定通り実験を追考していくために使用していく予定としている。