2020 年度実施状況報告書

経尿道的治療による難治性尿道狭窄症の治癒をめざした革新的な尿道カテーテルの開発

研究課題

研究課題/領域番号	20K09534
研究機関	防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛
研究代表者	堀口明男防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 泌尿器科, 准教授 (20286553)
研究分担者	櫛引俊宏防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 医用工学, 准教授 (30403158) 東隆一防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 形成外科, 准教授 (00531112)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	尿道狭窄症 / 経尿道的治療 / 生体組織工学
研究実績の概要	本研究の目的は、低侵襲に採取可能な少量の口腔粘膜組織と細胞足場材料（スキャホールド）から口腔粘膜上皮細胞をコーティングさせた新規尿道カテーテルを開発し、難治性尿道狭窄症を経尿道的治療で治癒させることである。本研究では、これまでに私たちが確立したウサギ尿道狭窄症モデルに対する新規尿道カテーテルの治療効果を確認し、将来の臨床応用を目指した研究を実施している。本年度（研究期間1年目）は、尿道カテーテルの開発を中心に実施した。尿道カテーテルはシリコン製であり、口腔粘膜上皮細胞を尿道カテーテル上に播種しただけでは接着しない。そのため、尿道カテーテル表面にスキャホールドの修飾が必要である。また、そのスキャホールドから細胞増殖因子が長期間徐放化されることが望ましいため、本研究では、これまでに各種細胞増殖因子の徐放化に実績のあるゼラチンをスキャホールドとして選択している。また、尿道の形状に合わせてスキャホールドを作製するために、光照射によって自在にハイドロゲルを成型できる光硬化ゼラチンを用いている。本年度の研究進捗実績は、まずは口腔粘膜上皮細胞を用いない条件で、ウサギ尿道狭窄部位に光硬化ゼラチン水溶液を投与し、光照射によって尿道上にスキャホールドを作製できたことである。引き続き、尿道狭窄症の経尿道的治療のためのスキャホールドの作製と尿道カテーテルへの装着、さらに口腔粘膜上皮細胞を用いた革新的な尿道カテーテルの開発を行っていく。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 2: おおむね順調に進展している理由当初の研究計画通り、順調に進展している。本年度および次年度は尿道カテーテルの開発とウサギ尿道狭窄症モデルへの適用を計画しているが、次年度に実施する研究内容を見据えた研究計画の立案と研究実施を行うことができている。最終目的である経尿道的治療を目指した尿道カテーテルの開発に向けて順調に研究が進展していると言える。
今後の研究の推進方策	次年度以降は、尿道狭窄症の経尿道的治療にむけて、口腔粘膜上皮細胞を用いた革新的な尿道カテーテルの開発を行っていく。口腔粘膜上皮細胞をゼラチン水溶液中に分散させ、経尿道的に投与後、光照射を行うことによって複雑な形状を有する内尿道切開部に口腔粘膜上皮細胞を確実にデリバリーする。予め尿道カテーテルを挿入しておき、尿道カテーテル内部から光照射を行うことで、尿道組織と尿道カテーテルの間に口腔粘膜上皮細胞とスキャホールドであるゼラチンハイドロゲルを充填することができる。最終年度には細胞増殖因子の徐放化も併せて実施する予定であるため、光硬化ゼラチンハイドロゲルからの細胞増殖因子の徐放化能についても検証していく予定である。
次年度使用額が生じた理由	本研究に関連する学会（国内・国際）のほとんどが中止・延期またはオンライン開催となったため、旅費の使用が全くなかった。次年度以降はオンサイトでの学会開催も予定されているため、本研究成果の発表や本研究進捗に資する情報収集に向けた学会参加を、これまで以上に積極的に行う予定である。