廃用萎縮、神経障害、閉塞の新規マルチラットモデルによる低活動膀胱の病態解明

研究課題

研究課題/領域番号	21K09379
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分56030:泌尿器科学関連
研究機関	国際医療福祉大学
研究代表者	井上高光国際医療福祉大学, 国際医療福祉大学成田病院, 教授 (60375243)
研究分担者	高岡栄一郎自治医科大学, 医学部, 准教授 (50625340) 根来宏光筑波大学, 医学医療系, 准教授 (80708595)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス	交付 (2023年度)
配分額 *注記	4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円) 2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円) 2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円) 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード	低活動膀胱 / 膀胱機能回復 / 廃用性萎縮
研究開始時の研究の概要	①ウサギ廃用性膀胱萎縮モデル（DRBウサギ）をラットにおいて再現し、「DRBラット」を確立し、ウサギで捉えた膀胱機能回復に関わる遺伝子発現の変化をラットの蛋白レベルで検証できるか？を確認する。②「骨盤神経損傷ラット」「尿路部分閉塞ラット」および「DRB ラット」の3モデルの長期経過観察における、膀胱線維化ひいては非代償性膀胱機能不全とアンギオテンシン受容体シグナルの共通点は何か？を調べる。③AT1あるいはAT2アンタゴニストやアゴニストによる薬物介入効果を評価し、3モデルの共通の現象を探り、低活動膀胱の病態生理解明、薬物治療法、新規再生医療の開発に結びつくかを調べる。
研究実績の概要	ラットを3種混合麻酔で全身麻酔のあと、尿道よりカテーテルを挿入し、0.1mL毎分で生理食塩水を膀胱内に注入し、膀胱内圧を測定するウロダイナミクス検査を行った。次いで膀胱に入る両側尿管を同定し切断し、断端に7-0 Proleneをかけ膣壁に穴を開けて結紮固定し尿路変向（両側尿管膣吻合）を行った。以後ラットは膣排尿とし、廃用性萎縮膀胱となるday 42およびday 84にウロダイナミクス検査を行った。day 105に全身麻酔で膀胱摘出し、安楽死とした。写真、重量、大きさ計測の上、全層をホルマリン処理、粘膜および筋層を液体窒素、またRNA later内に保存した。day 0, 42, 84における膀胱内圧50mmHgにおける平均膀胱容量は、両側尿管膣吻合群8匹、Sham手術群7匹について、それぞれ1,127, 203, 169 (uL)、および1,129, 1,795, 1,787 (uL)であり、平均膀胱コンプライアンスは、両側尿管膣吻合群8匹、Sham手術群7匹について、それぞれ22.5, 4.07, 3.38 (uL/mmHg)、および22.6, 35.9, 35.7 (uL/mmHg)であり、両側尿管膣吻合群で有意に膀胱容量およびコンプライアンスが低い結果であった (p = 0.99, 0.002, 0.002)。また膀胱重量はそれぞれ73および156(ug)であり、有意に両側尿管膣吻合群で軽い結果であった (p <0.001)。膀胱全層に占める筋層の比率はそれぞれ64%および49%であり、有意に両側尿管膣吻合群で筋層の比率が小さい結果であった (p <0.001)。以上よりラットを用いた廃用萎縮した低活動膀胱モデルの作成に成功した。萎縮後回復モデルも可能であることを確認した。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 3: やや遅れている理由 day 84にウロダイナミクス検査を行った後、片側の尿管を切断し、萎縮した膀胱に尿管膀胱新吻合した。さらにday 105にウロダイナミクス検査を行った。day 126に写真、重量、大きさ計測の上、全層をホルマリン処理、粘膜および筋層を液体窒素、またRNA later内に保存した。day126における膀胱重量は平均406gまで回復し、廃用性萎縮膀胱はラットにおいても回復することを確認している。
今後の研究の推進方策	今後、sham群、廃用性萎縮膀胱群、萎縮膀胱回復群における遺伝子発現解析から蛋白解析、機能解析を進める予定である。sham群と廃用性萎縮膀胱群はRNAseqに提出し、成果を得ている。これを更に回復群と比較し、RT-PCR、ウエスタンブロットなどで検証する予定である。今後は空間オミクス解析なども計画している。