バイオ３Ｄプリンターを用いた脂肪幹細胞含有自己組織化尿道の作成

• 研究課題/領域番号: 17K11181
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 泌尿器科学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 山本 徳則 名古屋大学, 医学系研究科, 特任教授 (20182636)
• 研究分担者: 今村 哲也 信州大学, 学術研究院医学系, 助教 (00467143)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 3Dバイオプリンター / 集塊 / 脂肪幹細胞 / 培養 / 尿道再建 / 集 塊 培養 / 尿道再生 / 集塊 培養 / ３Dプリンター

研究成果の概要

ヒト脂肪幹細胞を用いて3Dバイオプリンターを用いて尿道様構造物作成と移植に成功した。ヌードラットを対象に、尿道を移植する尿道様構造物と同じ長さの尿道を切除後、その部分に尿道様構造物を移植した。その構造部に逆行性に色素を注入して、吻合不全がないことと腹腔内と交通していないことも確認した。また、HE 染色で尿道吻合部を中心に染色し、サブマクロでも移植後の尿同様構造物組織の再生状態を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

腎で生成された尿は腎盂から尿管を経て膀胱に畜尿され、さらに尿道を経て体外に排尿される。この経路を尿路と言う。健常な膀胱の機能は１）畜尿機能（普段は尿を失禁することなく安定して貯めることができる。）と２）排尿機能（充満時には尿意に基づいて自分の意志で残尿なく排出することができる。）がともに 両立することが求められる。 尿道は排尿機能の体外への排出の重要な役割を果たす。下部尿路再建術において十分再建ができないような症例（先天性尿道下裂(出生１名/300名)、難治性尿道狭窄、尿道膀胱全摘術後）の治療に対してこの技術は有効で社会的意義は高い。

研究成果

• [雑誌論文] Tensor-cut: A tensor-based graph-cut blood vessel segmentation method and its application to renal artery segmentation. (2019)
  • 著者名/発表者名: Wang C, Oda M, Hayashi Y, Yoshino Y, Yamamoto T, Frangi AF, Mori K
  • 雑誌名: Med Image Anal. 巻: 1（60） ページ: 101623-101623
  • DOI: 10.1016/j.jpra.2019.01.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precise estimation of renal vascular dominant regions using spatially aware fully convolutional networks, tensor-cut and Voronoi diagrams (2019)
  • 著者名/発表者名: Chenglong Wang, Holger R. Roth, Takayuki Kitasaka, Masahiro Oda, Yuichiro Hayashi, Yasushi Yoshino, Tokunori Yamamoto, Naoto Sassa, Momokazu Goto, Kensaku Mori
  • 雑誌名: Computerized Medical Imaging and Graphics 巻: 77 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1016/j.compmedimag.2019.101642
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The influence of the presence of intraductal carcinoma of the prostate on the grade group system's prognostic performance (2019)
  • 著者名/発表者名: Kato M, Hirakawa A, Kobayashi Y, Yamamoto A, Ishida R,Kamihira O, Kimura T, Majima T, Ishida S, Funahashi Y,Sassa N, Fujita T,Matsukawa Y, Yamamoto T,Hattori R,Gotoh M,Tsuzuki T
  • 雑誌名: Prostate 巻: 79(10) 号: 10 ページ: 1065-1070
  • DOI: 10.1002/pros.23818
  • NAID: 120006725320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of the relationship between bladder function and sarcopenia using pressure flow studies in elderly male patients (2019)
  • 著者名/発表者名: Majima T, Funahashi Y, Matsukawa Y, Inoue S, Sassa N, Kato M, Yamamoto T, Gotoh M
  • 雑誌名: Neurourology and Urodynamics 巻: 38(5) 号: 5 ページ: 1417-1422
  • DOI: 10.1002/nau.24001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Urodynamic analysis of the sequential impact of diabetes mellitus on bladder function (2019)
  • 著者名/発表者名: Majimat T, Matskawa Y, Funahashi Y, Takai S, Kato M, Yamamoto T, Gotoh M
  • 雑誌名: Int J Urol 巻: 26(6) 号: 6 ページ: 618-622
  • DOI: 10.1111/iju.13935
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison in the efficacy of fesoterodine or mirabegron add-on therapy to silodosin for patients with benign prostatic hyperplasia complicated by overactive bladder (2019)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa Y, Takai S, Majima T, Funahashi Y, Sassa N, Kato M, Yamamoto T, Gotoh M
  • 雑誌名: A randomized, prospective trial using urodynamic studies.Neurourol Urodyn 巻: - 号: 3 ページ: 941-949
  • DOI: 10.1002/nau.23935
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pre-treatment serum testosterone level can be a useful factor to predict the improvement in bladder outlet obstruction by tadalafil for male patients with lower urinary tract symptoms induced by benign prostatic obstruction (2019)
  • 著者名/発表者名: Mastukawa Y, Kanada Y, Takai S, Inoue S, Majima T, Funahashi Y, Kato M, Yamamoto T, Gotoh M
  • 雑誌名: Aging Male 巻: 16 号: 5 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1080/13685538.2018.1563777
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-term efficacy and safety of regenerative treatment for male stress urinary incontinence using autologous adipose-derived regenerative cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Gotoh M,Yamamoto T, Shimizu S, Mastukawa Y, Kato M, Majima T, Takai S, Funahashi Y, Toriyama K
  • 雑誌名: Int J Urol 巻: 26(3) ページ: 400-405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of trophic factors secreted from human adipose-derived stromal vascular fraction with those from adipose-derived stromal/stem cells in the same individuals (2018)
  • 著者名/発表者名: Hirose Y, Funahashi Y, Matsukawa Y, Majima T, Yamaguchi M, Kawabata S, Gotoh M, Yamamoto T
  • 雑誌名: Cytotherapy 巻: 20 号: 4 ページ: 589-591
  • DOI: 10.1016/j.jcyt.2018.02.001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著