The development of a novel hydrogel for preventing complications after endoscopic treatment for gastrointestinal neoplasms

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K12680
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 辻 陽介 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (20735592)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤澤 彩乃 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任助教 (10624885)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ハイドロゲル / 血管新生 / 炎症細胞浸潤 / 穿孔予防

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、本学発の物性制御が自在であるハイドロゲル、Tetra-PEGゲルを用いて内視鏡治療後の消化管潰瘍の新規被覆剤を作り上げることを目標としている。我々は、今までにラットにおいて、酢酸胃潰瘍モデルの系を確立し、人工的に作成した胃潰瘍底にTetra-PEGゲルを散布することにより胃潰瘍の穿孔が予防されることを見出している。さらに、ハイドロゲルの物性を調節し、より瞬時にゲル化し組織接着性を高めたoligo-Tetra-PEGゲルを上記のラット胃潰瘍モデルにおいて散布したところ、48時間後のゲル残存性が既存のTetra-PEGゲルに比べて高まっていることを見出した。

生体ブタに全身麻酔下で内視鏡的粘膜下層剥離術(ESD)を施行し胃潰瘍を複数作成し、その潰瘍底に上記2種類のハイドロゲルを散布し1週間後の経過を観察した。いずれの潰瘍底でも穿孔は観察されなかったが、ゲル散布を行った潰瘍ではいずれも非散布の潰瘍に比べ、炎症細胞浸潤が軽度で血管新生が更新し、肉眼的にも潰瘍底が平滑できれいに治癒している傾向があることを見出した。2種類のハイドロゲルの差については今回の実験ではまだ明らかではなく例数の追加が必要と考えている。

また、本ハイドロゲルは2種類のゾルを散布し混合させてゲル化させるものであるが、均一に胃内に散布するためのカテーテルを作成している。ルーメンをなるべく大きくし、手元でシリンジを押す圧力が軽くて済むように、かつ2液が等しく排出されるように改善を重ねている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

小動物を用いた検証実験でハイドロゲル被覆の可能性を示すことができ、かつブタを用いた大動物実験に取り掛かることができたため、現在の経過としては順調である。

Strategy for Future Research Activity

今後、生体ブタに胃ESDを行い、ハイドロゲルを散布して経過をみる実験について、頭数を重ね2種のゲルの差を明らかにし、理想的なゲルがどちらであるか決定していきたい。また、胃穿孔の閉鎖効果、また直腸など胃以外の他の臓器についてもESDを施行してハイドロゲル被覆の効果を検討していきたいと考えている。