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

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K11181
• 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
• キーワード: 3Dバイオプリンター / 脂肪幹細胞 / 集 塊 培養 / 尿道再生

研究実績の概要

前年度は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。
今年はその尿道用構造物の培養上清液 の３８項目のサイトカインを測定し、HGF、VEGFを含む多彩な再生サイトカインを分泌することを確認した。自己組織化の現象解析として走査電験で評価をしたところ、スフェロイドが癒合して管腔構造を形成していることを確認した。また、HE染色で管腔構造断面は二層性の細胞配列になっていた。 ヒト脂肪幹細胞をシャーレーで培養後、集塊培養してその集塊を剣山に串刺しにすることによって、自己組織化を誘導した。集塊と集塊との間隔を組織で埋めて管腔構造を作る経時的な構造と変化を走査電顕で明らかにし、ヒト脂肪幹細胞を用いてまた３Dバイオプリンターを用いて尿道様構造物を作成した。ヌードラット（n＝６）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。移植後２週間で評価したところ、５０％（３／６）が生存した。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。その構造物から脂肪幹細胞由来の抗炎症性、血管新生、間質組織再生性、接着性、創傷治癒に関連する多彩な再生サイトカインを臓器再生の一つに泌尿器科領域が適していることを示唆した。

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
  • DOI: 10.1016/j.jpra.2019.01.003. eCollection
  • 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: Wang C, Roth HR, Kitasaka T, Oda M, Hayashi Y, Yoshino Y, Yamamoto T, Sassa N, Goto M, Mori K
  • 雑誌名: Comput Med Imaging Graph 巻: 19（77） ページ: 101642
  • DOI: 10.1016/j.compmedimag.2019.101642
  • 査読あり
• [雑誌論文] Liposuction for autologous adipose-derived regenerative cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Toriyama K, Gotoh M, Ebisawa K, Nakamura Y, Kamei Y, Yagi S, Yamamoto T, Takanari K
  • 雑誌名: Results of donor-site complications in male stress urinary incontinence JPRAS Open 巻: 12（19） ページ: 121-124
  • DOI: 10.1016/j.jpra.2019.01.003. eCollection
  • 査読あり
• [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) ページ: 1065-1070
  • DOI: 10.1002/pros.23818. Epub
  • 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) ページ: 1417-1422
  • DOI: 10.1002/nau.24001. Epub
  • 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) ページ: 618-622
  • DOI: 10.1111/iju.13935. Epub
  • 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: - ページ: -
  • 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 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