2022 Fiscal Year Final Research Report

Regeneration of the ureter with a scaffold-free living cell structure

Research Project

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Project/Area Number	20K09541
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 56030:Urology-related
Research Institution	Nagasaki University
Principal Investigator	Takagi Katsunori 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (90635856)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	望月保志長崎大学, 病院(医学系), 准教授 (40404256) 中山功一佐賀大学, 医学部, 教授 (50420609) 江口正倫長崎大学, 病院(医学系), 助教 (70585405) 永安武長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (80284686) 松本桂太郎長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (80404268) 町野隆介長崎大学, 病院(医学系), 助教 (90728081) 谷口大輔長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (20773758) 山根裕介長崎大学, 病院(医学系), 助教 (90457549)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	尿管 / インドシアニングリーンラベリング / スフェロイド / バイオ３Dプリンティング / リンパ管 / 再生医療
Outline of Final Research Achievements	Spheroids created with fibroblasts and umbilical vein endothelial cells were used to make an artificial ureter. Artificial ureter was created with a bio 3D printer, Regenova. Artificial ureters were implanted into rat ureters and evaluated after 2-12 weeks. The ureteral epithelium was completely regenerated, and partial regeneration of the muscle layer was also observed. Ureteral peristalsis was weaker than normal, but was present in all cases, Almost no or mild hydronephrosis was observed. In order to observe and track the transplanted structures over time, ICG labeling experiments were performed with the cell culture and the perfusion culture of the artificial ureter. As a result, labeling was successful, and the subcutaneously implanted structure could be observed for a long period of time without contact with an infrared camera.
Free Research Field	再生医療
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	これまで、尿管の再生は、高分子化合物や自家組織によるものが大半を占め、細胞のみでできた構造体で再生した報告は皆無であった。本研究はspheroidを積層し作成した管状構造体で尿管を再生した初めての報告である。本研究は短距離の尿管再生であるが、細胞種の変更等の工夫を凝らすと、将来的には、長距離の尿管再生が可能となる可能性があり、その礎となる研究である。また、ICGでラベリングすることで、赤外線カメラを用いて、非接触で長期間、構造体を観察することに成功した。臨床応用時のグラフトの追跡、グラフト不全の予測に役立つ可能性がある。