スキャフォールドフリーの3次元構造体による機能を有する人工尿管の作成

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K09541
• 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: 長崎大学
• 研究代表者: 高木 克典 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (90635856)
• 研究分担者: 望月 保志 長崎大学, 病院(医学系), 准教授 (40404256) ; 中山 功一 佐賀大学, 医学部, 教授 (50420609) ; 江口 正倫 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (70585405) ; 永安 武 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (80284686) ; 松本 桂太郎 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (80404268) ; 町野 隆介 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (90728081) ; 谷口 大輔 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (20773758) ; 山根 裕介 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (90457549)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 尿管 / インドシアニングリーンラベリング / スフェロイド / バイオ３Dプリンティング / リンパ管 / 再生医療

研究成果の概要

線維芽細胞と臍帯静脈内皮細胞を使用し、スフェロイドを作成し、バイオ3DプリンターRegenovaで人工尿管を作成した。人工尿管をラット尿管に移植し、2-12週間後に評価した。尿管上皮は完全に再生され、一部筋層の再生も見られた。尿管蠕動運動は正常よりも弱かったが、全例にみとめられ、水腎症はないか、あっても軽度であった。
移植構造体を経時的に観察、追跡するため、ICGによるラベリング実験を行った。細胞培養時、人工尿管の還流培養時、いずれもラベリングに成功し、皮下に埋没させた構造体を赤外線カメラで非接触で長期間にわたって観察可能であった。

自由記述の分野

再生医療

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで、尿管の再生は、高分子化合物や自家組織によるものが大半を占め、細胞のみでできた構造体で再生した報告は皆無であった。本研究はspheroidを積層し作成した管状構造体で尿管を再生した初めての報告である。本研究は短距離の尿管再生であるが、細胞種の変更等の工夫を凝らすと、将来的には、長距離の尿管再生が可能となる可能性があり、その礎となる研究である。
また、ICGでラベリングすることで、赤外線カメラを用いて、非接触で長期間、構造体を観察することに成功した。臨床応用時のグラフトの追跡、グラフト不全の予測に役立つ可能性がある。