培養膀胱上皮細胞シートを用いた新たな膀胱拡大術の開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14571524
• Research Institution: Tokyo Women's Medical University
• Principal Investigator: 東間 紘 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (90075549)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡野 光夫 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (00130237) ; 大和 雅之 東京女子医科大学, 医学部, 助教授 (40267117)
• Keywords: 再生医療 / 細胞シート工学 / 膀胱再建 / 膀胱拡大術 / 尿路再生 / 合併症

Research Abstract

本研究では、膀胱拡大術後合併症の原因である消化管粘膜と培養膀胱上皮シートを置き換えることにより合併症のきわめて少ない膀胱拡大用のフラップを開発することを目的とした。また、さらなる展開として細胞シート工学の技術を用いた完全な再生人工膀胱を作成する技術の確立を目指してビーグル犬を用いて以下の実験をおこなった。(1)温度応答培養皿を用いて作成した膀胱上皮細胞シートが、タイトジャンクションや基底膜面の接着タンパクを維持していることをタンパク化学的、形態学的検討にて明らかにした。タンパク分解酵素を用いたシート回収法に比べ低温処理にて回収した膀胱上皮細胞シートは、タイトジャンクションの構成タンパクであるオクルジンを非侵襲的に回収できることをウェスタンブロット法で明らかにした。(2)作成した培養膀胱上皮シートを粘膜切除した胃筋層上に再接着させ、胃筋層組織上での培養上皮シートの形態学的・機能的評価を行った。膀胱上皮シートは胃筋層上に機能的に接着し、基底膜をも再構成することを明らかにした。膀胱上皮シートは移植後数層の重層上皮に発達したが、最表面層は扁平上皮化成を起こしていることがわかった。消化管筋層上に膀胱上皮を再生することに成功した。この粘膜置換型グラフトは膀胱拡大術、膀胱再建術に非常に有用である。さらに本格的な臨床応用を目指して、小腸を利用した自家移植モデルを確立し、移植後の拡大膀胱を生理学的(膀胱造影・膀胱内圧測定・pressure flow study)・組織学的に検討した。小腸平滑筋層上に尿路上皮が再生し、尿路上皮シートの移植が有用であることが確認された。

Research Products

• [Publications] Shiroyanagi Y, Yamato M, Yamazaki Y, Toma H, Okano T.: "Transplantable urothelial cell sheets harvested noninvasively from temperature-responsive culture surfaces by reducing temperature"Tissue Eng. 9(5). 1005-1012 (2003)
• [Publications] Shiroyanagi Y, Yamato M, Yamazaki Y, Toma H, Okano T.: "Urothelium regeneration using viable cultured urothelial cell sheets grafted on demucosalized gastric flaps"BJU int. (In press). (2004)