尿管ステントの合併症に対する最善の治療法は何でしょうか？

尿管ステントは.様々な良性および悪性の泌尿器科疾患の治療において最も一般的に使用される手段である。しかし.ステントの使用は.痂皮形成.感染.疼痛.留置後の不快感.ステントの変位や破損などの合併症を伴うことが多い。これらの合併症は患者の病気の転帰や生活の質に大きく影響する。
近年.薬剤溶出性ステントや自然分解性ステントの研究が著しく進歩し.新しい工学的技術がこれらの研究に応用されつつある。尿管ステントに関連する合併症をまとめた関連総説は.これらの問題の管理における最近の進展と現在の問題点を強調したもので.米国コロンビア大学のDirkらによって執筆され.2014年12月23日にNature Reviews Urology誌に掲載されたばかりである。
はじめに
今日のダブルJ尿管ステントは.1978年にFinneyらによって初めて導入され.それ以来尿管ステント留置術は泌尿器科手術における日常的な手技となっている。尿管ステントは主に尿路結石症の補助として使用され.様々な良性および悪性の閉塞を緩和し.尿管の回復を促進し.尿路外漏出を治療する。
また.術前に尿管ステントを留置することで.術中の尿管位置の決定も容易になる。しかし.尿管ステントは広く使用されているにもかかわらず.多くの合併症が懸念されている。最も一般的な合併症は.感染.皮膚痂皮形成.留置後の不快感である。これらの合併症を深く理解するためには.ステントの設計を検討し.ステントの臨床使用を改善する方法が必要である。
ステントに関連する合併症
1.ステント留置後の不快感
急性および慢性ステント留置の両方で最も一般的な合併症は.ステントに伴う不快感である。この問題をよりよく理解するために.Joshi氏らは尿路結石症および良性閉塞患者におけるステント留置後の不快感を定量化するために尿管ステント症状質問票（USSQ）を作成した。この質問票は.尿路症状.体性痛.一般的な健康状態.仕事のパフォーマンス.性的健康状態.その他の問題を含む.ステント留置に関連する6つの主要な健康問題をカバーしている。
この研究は.ステント留置後の不快な問題の範囲を評価し.標準化された尺度を提供した初めてのものである。この研究では.良性ステント留置患者の80％以上に刺激性の排尿症状.痛み.不快感があることが示された。この不快感は尿路症状に限らず.胴体全体に及んでおり.日常機能に大きな影響を及ぼしていた。
その後の研究では.USSQでステント留置後の不快感と膀胱内の遠位ステントリングの位置を評価したところ.留置7日後と28日後に遠位ステントリングが膀胱正中線を横切る患者ほどUSSQで問題が多いことがわかった。
続いて行われた無作為化試験では.ステント遠位リングの位置について検討され.膀胱内のステントが長すぎると.重度の排尿困難.尿意切迫感.QOLへの影響が大きくなることが示された。疼痛は排尿時に増悪し.同側の体幹に放散することがあるが.これは尿管圧の逆流とステントの移動による二次的なものと考えられる。
これまでの研究で.ステントは日常生活中に2cm程度動くことがあり.尿管に物理的刺激を与え.ステントリングのある膀胱や腎臓の尿道上皮の炎症につながるため.さらなる痛みや不快感を引き起こす可能性があることが示されている。今後の研究では.ステントの設計や生体材料の選択に焦点を当て.ステントの移動が避けられない場合でも刺激を軽減できるような工夫が必要である。
2.尿管蠕動の低下
ステントが一定期間にわたって過剰な尿管蠕動を誘発することで.尿管蠕動に影響を与える可能性があることは.現在広く受け入れられている。ステント留置後しばらくの間.尿管は（部分的な閉塞により）ステントを除去するために過剰に蠕動運動し.やがて蠕動運動は消失する。この蠕動消失の状態そのものが痛みや不快感と関連しているかどうかは不明であるが.その結果.尿路が排尿のプロセスを遅くすることが示唆されており.これは留置後に起こるわずかな同側の骨盤内貯留の説明にもなるかもしれない。
興味深いことに.尿管収縮を抑制し.尿管収縮ピーク圧を低下させるタムスロシンなどの選択的α遮断薬により.患者の痛みや排尿症状は有意に軽減される。同様に.アルフゾシンは尿路症状と体性痛.特に排尿痛と同側の体性痛を有意に改善する。
この症状の軽減が.α遮断薬による尿管収縮抑制による蠕動運動の低下によるものか.ステント留置による尿管平滑筋収縮の持続状態の緩和による蠕動運動の回復によるものかは不明である。
もし後者が正しいとすれば.ステント留置後の尿管蠕動運動の維持は.以前の蠕動運動低下による骨盤内貯留を減少させるだけでなく.有益である。尿管蠕動運動の消失がステント留置の有益な結果であるかどうか.また蠕動運動の維持がステント全体の機能を向上させるかどうかをよりよく理解するためには.今後の研究が必要である。
3.ステントの変位
ステントの変位.特に末端の変位と剥離は珍しいことではない。このプロセスにはステントの長さ.材質.直径などさまざまな要因が関与している。直径4.8Frのシリコン製ステントは.直径6Frのポリウレタン製ステントよりも遠位側に変位しやすいことが示されている。
患者に関連する因子としては.ステント留置時間と呼吸に伴う腎臓の動きが挙げられるが.これらの因子についてはまだ深く研究する必要がある。ステントの適切な長さは患者の身長によって決まるが.尿管と腎盂と膀胱の接合部との間の距離をより適切なものにすることで.遠位変位の頻度が減少することが研究で示されている。
ステント遠位部の変位は.ステント留置の利点を打ち消し.ステントに関連した症状を悪化させる可能性がある。しかし.これは膀胱鏡検査で容易に調整できる。難しいのは珍しい近位ステントの変位で.その発生率は1～4.2％と報告されている。近位ステント変位の管理には.尿管鏡による逆行性ステント除去が必要である。
遠位ステントが骨盤縁より下で終わっている場合.回収バスケットまたはFogartyカテーテルを用いたステント除去の成功率は90％以上である。近位変位の特殊な症例としては.ステントの近位が骨盤縁より上.狭窄部より上.または最近手術で修復された場合などがある。これらの症例では.経皮的アプローチの方が成功率が高い。
4.尿路感染
尿管ステントへの細菌の定着は重大な問題であり.定着率は42～90％と報告されている。細菌はむき出しのステント表面と相互作用して付着することができるが.この直接的相互作用は細菌の付着とコロニー形成の主要なメカニズムではないようである。最近の研究では.尿中条件膜が足場表面の物理的特性を変化させることが示されている。
このような膜があると細菌の付着が増加するという長年の仮説が.2013年にElwoodらによって検証された。彼らは.条件付き膜を含む足場と含まない足場を比較して.大腸菌とブドウ球菌による付着とコロニー形成に差がないことを発見した。この研究結果は.尿中コンディショニング膜が細菌の付着とコロニー形成を増加させるという仮説に反論するものであり.細菌はむき出しの足場表面にのみ作用するようであるため.これらの膜の沈着を防止しても細菌の付着とコロニー形成は阻害されないことを示唆している。
興味深いことに.ステント細菌コロニー形成の発生率は90％にもかかわらず.ステント細菌培養が陽性であった患者のうち.症候性尿路感染症を発症するのはごく一部であった。尿路感染症の発生率は.ステントを90日以上留置した場合に増加した。 250人を対象とした継続調査において.ステント留置前後の尿培養とステント遠位部先端の細菌培養から.ステント留置時期.糖尿病性腎症を含む全身疾患.透析を伴わない慢性腎不全（血中クレアチニン200～500μmol/l）が細菌尿およびステント細菌コロニー形成と有意に関連していることが示された。
尿路感染リスクの上昇を考慮し.著者らはリスクの高い患者にはステント留置期間の短縮と予防的抗菌薬療法を推奨している。しかし.この点に関しては.全身疾患を有する患者は.以前に抗菌薬治療を受けたために抗生物質耐性株を保有するリスクが非常に高いことを考慮することが重要である。したがって.非常に効果的な抗菌薬予防レジメンは.患者に特化したものでなければならず.患者の薬歴や過去の抗菌薬使用歴を注意深く考慮する必要がある。
現在.尿培養はステント留置後の細菌コロニー形成と感染状態を検出するために最も一般的に用いられている方法である。しかし.尿培養が陰性だからといって.ステントに細菌が定着していないとは限らない。ステント内の細菌定着を検出する尿培養の感度は21～40％にすぎないが.ステント留置期間とともに上昇するからである。実際.（ステント培養が陽性であるにもかかわらず）尿培養が陽性になる割合は.留置後短期間では比較的低い。このことは.ステントに定着した細菌がまだ尿に感染しておらず.ステント留置中にステントに感染したことを示唆している。
さらに.尿中の細菌の種類は通常.ステント上で発見された細菌の種類とは異なる。ステント上の細菌の種類は.ステントを検査したセグメントによって異なる。これらの所見から.フォーリーカテーテルに見られるバイオフィルムと同様に.尿管ステントに見られる膜は多くの場合.複数のグラム陽性菌とグラム陰性菌から構成されており.単一の尿培養に対する抗生物質療法が無効であるという事実が明らかになった。
5.ステントの痂皮形成
細菌のコロニー形成と同様に.ステントの痂皮形成の発生は留置時間とともに増加する。ステントを留置した尿路結石症患者において.痂皮の発生率は6週間以内のステント留置で9.2％.6～12週間以内の留置で47.5％.12週間以降の留置で最大76.3％であった。
痂皮の数は近位および遠位の挫滅部でより多いようであるが.尿管の管腔内の部分は通常.より明瞭であるか.最後に痂皮が形成される。これは.ステントのコイル部分が腎臓や膀胱で常に尿と接触している間.尿管の蠕動運動による「クリアリング」効果によるものと思われる。
痂皮形成のプロセスは非常に複雑で.物理的性質の異なる様々な材料が適用されていますが.結晶の沈着を防ぎ.最終的に痂皮形成に至るものはありません。利用可能なすべての材料のうち.シリコーンはグアノとハイドロキシアパタイトの地殻を形成する可能性が最も低いです。
素材がどの程度クラストを形成するかは.使用する試験装置に大きく依存することに注意することが重要です。痂皮形成に対する材料の耐性に関して一部の企業が主張することは.しばしば単純なin vitro試験のみに基づいており.患者においてこれらの材料がどうなるかを説明していない。単純なin vitro試験では.これらの材料やコーティングが痂皮形成に抵抗する可能性があることを示すことができますが.臨床応用における実際の機能の精緻化は.関連するin vivo動物モデルや臨床試験に基づいてのみ行うことができます。
ステントの痂皮形成の正確なメカニズムは依然として不明であるが.痂皮形成はステント尿バイオフィルムの形成による二次的なものと考える人が多い。バイオフィルムの形成は.尿蛋白がステント生体材料の表面に静電的に吸着することから始まる。興味深いことに.痂皮は即座には形成されないため.ほとんどのステントは留置後短時間で表面から親水性シェルが剥離し.このシェルがバイオフィルム形成を防ぐ。このように.ステント表面の物理的性質を常に変化させることは.バイオフィルムの沈着とそれに続く痂皮の形成を防ぐのに有益である。
ある研究によると.ステントのクラスト組成は.同時に形成される結石の組成と同じである。このことは.両者が同じ尿に浸潤し.同じ成分が過飽和になって結石を形成していることからも明らかである。結晶がステント材料に直接作用して付着するのか.バイオフィルム成分との相互作用によってより強固に付着するのかは不明である。
2つの研究では.痂皮形成の有無にかかわらず.足場表面のバイオフィルムの組成を分析している。その結果.足場表面には300種類以上のタンパク質が存在し.Ig κ.IgH G1.α1アンチトリプシン.ヒストンH2b.H3aは足場殻形成に大きく関連していたが.ウロモジュリンとヒストンH2aはあまり関連していなかった。
著者らは.これらの正電荷を帯びたタンパク質が負電荷を帯びた結晶を引き寄せ.皮殻を形成しているのではないかと推測している。別の研究では.別のメカニズムが示唆されている。彼は.足場となるバイオフィルムには.尿調節因子やS-100タンパク質などのカルシウム結合タンパク質が含まれていることを検出した。これらのタンパク質はカルシウムを含む結晶を足場表面に付着させる。この研究では.血漿アルブミン.グロブリン.フィブロネクチンなどの血液タンパク質の存在も確認された。ステントバイオフィルム中のこれらのタンパク質は静電気力を介してハイドロキシアパタイトと相互作用することができ.ステント皮質形成の別のメカニズムを示唆している。
ステントを適度な期間（8週間未満）留置した場合でも.クラスト形成はよくみられる。重度の皮質形成はステント抜去の難易度を高め.複数の手技を必要とする可能性がある。 Acosta-Mirandaらは.ステントの痂皮管理の指針として.これらの問題に対する臨床経験に基づいてFECal（Forgotten, crust-forming and calcified）ステント等級分類システムを開発した。ステントは痂皮形成の面積によって等級付けされ.各等級には対応する治療法がある。
このシステムにおけるグレード1の痂皮形成はステントの遠位挫滅部のみに影響を及ぼし.グレード2は近位挫滅部の痂皮形成に関連し.グレード3はグレード2とステントの尿管部分の両方に痂皮形成を含み.グレード4は遠位挫滅部と近位挫滅部の両方に痂皮形成を示し.グレード5はステント全体に痂皮形成を示す。
このグレーディングシステムは.グレードが上がるにつれてステント抜去の難易度が高くなることを反映している。グレード5のステント痂皮は.ステント留置期間が2年を超えることと関連しており.これは通常.ステントの抜去を忘れた患者に発生する。グレード4および5の痂皮は.しばしば複数回の抜去手技を必要とする（1.94-2.7）。
著者らはまた.近位部を処理する前にステントの遠位部から結石を除去することで.抜去の成功率を高めることができると指摘している。著者の中には.重度のステントクラストの管理には尿管切除術や腎機能の低下した患者に対する開腹膀胱結石破砕術が必要になる可能性があるため.術前に腎単位の機能を確認するための腎造影検査を推奨する者もいる。
長期間のステント留置により.FECalグレーディングシステムにおけるグレード4および5の状態の発生は避けられない。グレード4や5のステントの発生を減らすために.いくつかの研究グループは電子ステント登録（ESR）を使用し.抜去予定時刻とともにステント留置時刻を含むステント情報を患者の電子カルテ（EMR）に入力することを推奨している。
ESRシステムは抜去予定時期の前に医師に警告を発するべきであり.ステントの変更がEMRに記録されていない場合や抜去記録が削除された場合にも医師に警告を発するべきである。このシステムにより.ステント抜去忘れの発生率は1年後には12.5％から1.5％へと大幅に減少しており.泌尿器科でのこのシステムの使用を強力に支持している。
合併症の克服
1.金属ステントは外因性圧迫に強い
定期的な交換.ステントの閉塞.外因性圧迫が機能しないことによる故障といった高分子尿管ステントの欠点を克服するために.研究者たちは金属ステントを発明した（図1）。これらのステントには.自己拡張型と従来のダブルJ型がある。
二重J型金属ステントの一種はレゾナンスステント(Resonance stent?)と呼ばれ.両端が閉じたニッケル-コバルト-チタン-モリブデン合金で構成されている。レゾナンスステントの5年間の使用経験は.良性および悪性疾患による慢性尿管閉塞の治療に使用された合計139個の金属ステントを持つ47人の患者を含むコホート研究である2013年の研究で発表された。これは金属ステントの使用に関する最も包括的な報告である。
平均留置期間は8ヶ月で.疼痛.腎不全の進行.尿路感染症の再発.ステントの変位.水腎症の進行.血尿.下部尿路症状および/または痂皮形成による失敗率は約28%であった。ほとんどの人にとって.合併症は患者全体とステントの機能という点では重大であるが.金属ステントの使用は良性疾患と悪性疾患のいずれに対しても適切な選択肢である。
最近.自己拡張型金属ステントの長期追跡研究が発表された。2009年.11年間の追跡研究で.Memokath?
051と呼ばれる熱拡張型金属ステントが分析された。ステントの移動.痂皮形成.真菌感染などの合併症があったものの.著者らはこの新しい自己拡張型金属ステントは長期的に尿管閉塞を改善する効果があり.従来のダブルJステントに代わる安全なステントになりうると結論づけた。
同様に.2000年の別の研究では.悪性尿管閉塞患者90人に対する自己拡張型金属ステントの使用経験が報告されている。最も一般的な合併症はステントの変位.増殖反応.痂皮形成.腫瘍の内方成長などであった。興味深いことに.一部の患者では二次インターベンションでは尿管開存が保証されず.二重のJチューブ留置や外部ステント留置が必要となった。著者らは.選択された患者において.金属ステントは尿管外閉塞による上部尿道の圧迫を長期間緩和することができると結論している。
自己拡張型金属ステントとは対照的に.バルーン拡張型金属ステントに関する研究はほとんどない。悪性尿管閉塞患者12人を対象とした1件の研究では.バルーン拡張型（n=6）と自己拡張型（n=6）の両方の金属ステントが安全かつ有効であることが示されている。良性または悪性の尿管閉塞患者9人を対象とした別の研究では.自己拡張型ステント（n=8）とバルーン拡張型ステント（n=1）の使用が比較された。全体として.すべての患者が尿管開存を維持し.合併症は起こらなかった。
著者らは.これらの金属製ステントは従来のダブルJチューブに代わる安全で効果的な選択肢になりうると主張している。現在までのところ.尿管におけるこれらの金属ステントの有効性を検討した大規模な長期研究はない。尿管閉塞の治療に推奨できるようになるには.さらに多くの研究が必要である。
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図1：金属製尿管ステントの外観と配置
a. ダブルJステントチューブは金属製またはプラスチック製で.プロペラと金属製ガイドワイヤーを用いて管腔の中心に配置される。
b. バルーン拡張型ステントチューブの留置には.拡張プラスチックのバルーンの補助が必要で.このバルーンを取り外してステントチューブを壁に直接接触させます。
c. 自己拡張型Memokath
051ステントの留置には.ガイドワイヤー.シース.挿入システムが必要です。
2.新しい金属ステントのデザイン
尿管ステントのデザインに関する研究は.上記の金属ステントとポリステントの欠点を克服できる新しいステントの開発に焦点を当てている。最も注目されている新しいステントは.より柔軟で薬剤溶出性のある金属ステントと.自然分解性材料（時間の経過とともに溶解する）でできたステントである。
(1) 柔軟性のある金属ステント
金属ステントの快適性をいかに向上させるかは.注目の研究テーマである。より柔軟なステントデザインであれば.患者の動きに合わせてステントを尿管の形状に適応させることができる。スネークステントは.パサージュ?
ステンレススチールガイドワイヤーできつく巻かれたレゾナンス
ステントとは異なり.パサージュステントとスネークステントはきつく巻かれておらず.両端が開いているため.柔軟性と患者の快適性が向上している。ある研究では.PassageステントとSnakeステントは.ResonanceステントやSilhouetteステントと比較して.引張強度が著しく低く.半径方向の圧縮抵抗が高いことが示されています。
引張強度が低いことは.患者の快適性にとって重要な要素であり.またステントがずれるのを防ぎます。半径方向の圧縮抵抗が増加することで.腫瘍が内側に成長したり.ステントの圧縮による閉塞が発生したりするのを防ぐことができます。興味深いことに.7Fr
Snakeステント上のポリモルフコーティングは.ステントの引張強度を増加させ.半径方向の圧縮抵抗を減少させた。この所見は.ステントの構造やデザインよりも.ステントの厚みがステントの圧縮強度を決定することを示唆している。
著者らは.6Frのステントは.より太い7Frのステントよりも.外因性尿管閉塞を減少させる効果が高いのではないかと推測している。より柔軟な新しい金属製ステントが患者の快適性を向上させるかどうかはまだわからない。
(2) 薬剤溶出性金属ステント
再狭窄などの金属ステントの合併症を克服するために.一部の施設では薬剤溶出性自己拡張型金属ステントを研究している。このステントは冠動脈疾患や血管疾患のような他の医療分野でも使用されており.内腔の再狭窄を阻止するために使用されている。前臨床および臨床研究では.従来の薬剤溶出性ダブルJ尿管ステントは.尿管組織中の薬剤濃度が低いためか.その有効性が限定的であることが判明している。自己拡張型ステントにおける薬物輸送は心臓病学と同様であり.従来の金属製ステントと比較して高い有効性を示す。
その機械的な足場のような膨張により.薬物は組織のすぐ近くで確実に放出される。パクリタキセル溶出性金属ステントの有効性を試験した最初の関連研究はブタを用いたもので.その結果.留置後21日目にほとんどのむき出しの金属ステントは増殖反応により閉塞または狭窄したが.薬剤溶出性ステントが留置された尿管は開口したままであった。ブタとウサギのモデルを用いた別の研究では.zotamox溶出性金属ステントは留置後8週間以上経過しても尿管閉塞の発症を予防することが示された。
両研究とも.拡張可能な薬剤溶出性金属ステントを尿管閉塞（ステントによる組織増殖が原因）の予防に使用した成功例である。ほとんどの金属ステントは悪性尿管閉塞の治療に使用されており.悪性組織は正常組織と同じようには反応しない可能性があることを考慮すると.同様の環境におけるこれらのステントの有効性をさらに評価する必要がある。
さらに.拡張ステントはダブルJステントとは異なり.尿管壁を支持し.尿管組織と直接相互作用するため.潜在的な損傷や尿管機能障害を引き起こす可能性がある。したがって.拡張ステントが尿管の生理機能に及ぼす影響についても深く研究する必要がある。
3.自然分解性ステント
自然分解性ステントは.ステントに関連するいくつかの合併症を克服することができ.最も人気のあるタイプのステントデザインである。再吸収性ステントは.多形ステントの除去や抹消に伴うステント関連合併症の発生率を減少させることができる。自然分解性ステントは再吸収性ステントよりも多くの利点がある。ステントが分解するにつれてその表面の物理的性質が変化するため.細菌の作用や付着.バイオフィルムの沈着や痂皮の形成が減少する。
自然分解性ステントは.素材が柔らかいため患者にとってより快適である。その他の利点としては.膀胱の凸部が早期に分解されるため.膀胱への刺激や排尿時の膀胱尿管逆流の発生を抑えることができます。
主な自然分解性材料としては.ポリグリコール酸.ポリ乳酸.ポリ乳酸-エタノール酸共重合体.アルギン酸塩などがある。
In vitroテストでは.この材料はpH<7では人工尿中で安定であったが.ph>7では48時間以内に分解した。尿のpHを変化させることで足場の分解をコントロールするというこの方法は魅力的ではあるが.その応用には多くの点で限界がある。尿pHの変化は過剰な結晶析出を引き起こす可能性があるからである。
(1) 前臨床試験
ポリ乳酸.ポリ乳酸-グリコール酸共重合体をベースとした足場は.初期の動物モデルで初期の成功を示したが.それ以上の発展はなかった。例えば.2つの研究では.分解性PLA足場は良好な排水特性と逆流防止特性を有していたが.分解効率と生体適合性は低かった。
一方.イヌをモデルとした試験では.これらのステントは12週間後には完全に溶解し.従来のプラスチック製ステントよりも生体適合性に優れていた。さらに.ポリ乳酸ステントは犬の尿管損傷モデルにおいて水腎症の予防に有効であった。
研究者らは.ブタの腎盂切開モデルでポリ乳酸-エタノール酸共重合体ステントの機能を検討した結果.X線透過性とドレナージ性は良好であったが.生体適合性が低いため.今後の開発と使用が制限されることが判明した。別の研究では.副鼻腔穿刺後にポリ乳酸-エタノール酸共重合体ステントを使用しても合併症がないことが示された。ブタモデルでは.同じ材料で作られた短縮型らせん状ステントが優れたドレナージ性と逆流防止性を示したが.生体適合性については特に試験されていない。
（2）臨床研究と現在の開発
現在.アルギン酸ポリマー製の一時的尿管ドレナージステントの役割を評価する大規模な臨床研究が行われている。第I相および第II相臨床試験では.このステントが排尿を促進し.適合性がよく.安全であることが実証されている。このステントは少なくとも48時間は分解されないように設計されているが.患者によっては分解が不十分なため.未溶解の断片を二次的に除去する必要が生じることがある。
ステントが分解するまでの時間の中央値は15日であった。 3例は3ヵ月以上残存片があり.最終的には体外衝撃波結石破砕術と尿管鏡による除去が必要であった。このステントの合併症のために.残存片による結石形成の可能性に対する懸念から.その商業的開発は制限されているが.自然分解性ステントの使用に関しては.この研究から多くのことを学ぶことができる。
現在までのところ.最も有望な自然分解性尿管ステントは.不透明なグリコール酸-乳酸ポリマーからなるUriprene
ステントである。このステントの新しさは.遠位（膀胱内）から近位（腎臓内）に向かって分解し.分解片による尿管閉塞を防ぐことである。
さらに.遠位から近位への分解により.ステントの腎礫部が尿管膀胱接合部をできるだけ早く通過できるはずであり.膀胱症状を軽減し.膀胱尿管逆流を抑制し.排尿時の同側体幹の不快感を改善できる可能性がある。
ブタモデルにおける第一世代のウリプレン
ステントの研究では.安定性と生体適合性が示されている。 4週目から分解が始まり.すべてのステントは7～10週以内に予測可能な方法で完全に分解する。ウリプレンステント材料の改良により.ステントの留置と機能が容易になり.優れたドレナージ性を維持し.水腎症の発生を減少させるとともに.2～4週で予測可能な分解を示すようになった。
さらに.ウリプレンステントを留置した動物の炎症レベルも.通常のステントを留置した動物よりはるかに低かった。このことは.ウリプレンステントがより低刺激性であることを示唆している。このステントの最終バージョンの有効性と忍容性を検証する臨床試験がまもなく実施される予定である。
自然分解型ステントは患者の罹患率を減らすことができるが.尿管狭窄や衝撃波結石破砕術後など.症例によってステントの維持に必要な時間が異なるため.3週間以内に分解するステントがすべての症例に適しているとは限らない。したがって.自然分解ステントの使用は.臨床的要件と予想されるステント維持期間に基づいて行う必要がある。
(3) 薬剤溶出-自然分解性設計
自然分解性ステント技術は.将来の尿管ステントの設計において重要な役割を果たす可能性がある。このようなステントの自然分解は.特定の臨床状況に対処する上で有益であろう。全体として.尿管ステントに関しては.いくつかのコーティングおよび溶出技術が生体適合性および忍容性を改善することが判明している。
自然に分解するステントの設計にこれらの新技術を併用することは全く新しい分野である。最も組み合わせやすい技術は薬剤溶出法であり.心臓血管系ではすでに広く用いられている。しかし.泌尿器科における薬剤溶出-自然分解ステントの使用は限られている。
2009年の研究では.分解性前立腺尿道ステントが.前立腺肥大症および尿道狭窄患者の前立腺内に5α還元酵素阻害薬を直接放出できることが示された。ステント内で薬剤が局所的に放出されることにより.ジヒドロテストステロンの量が減少し.前立腺の容積が減少すると考えられた。この研究では.生分解性ステントと組み合わせた薬剤溶出法の有効性が初めて示された。
しかし.これは期待されたほどの効果はなく.約半数の患者が急性尿道狭窄や併存疾患のために1ヶ月までに恥骨弓にカテーテルを留置する必要があった。おそらく.同じタイプの別のステントを留置するか.ステント内の薬剤の投与量を増やすことで.この合併症を回避できる可能性がある。
(4) 組織工学的足場
薬剤溶出技術に加えて.特定の臨床的ニーズを満たすために自然に分解する材料を設計するアプローチは他にも数多く考えられる。ある研究では.軟骨細胞を用いて設計した足場がin vivoでもin vitroでも実現可能であることを示している。この設計では.ポリグリコール酸とポリ乳酸-グリコール酸共重合体からなる管状メッシュ構造体に.自己の軟骨細胞を移植する。軟骨細胞は自己移植されるので.この足場は極めて生体適合性が高いはずである。
組織工学における自己組織で覆われたスキャフォールドのin vivo研究はすでに発展しつつあり.心血管疾患の治療に新たな道をもたらす可能性がある。表面に膜状の自己組織コーティングを施したステントは.従来のステントと比較してより好ましい宿主反応を示す。ステントを抜去した後.ステントにはほとんどコラーゲンと線維芽細胞が含まれており.生体内では炎症過程よりもむしろ組織の再構築が起こっていることが示唆される。
(5) その他の視点
ステント工学の他の分野で見出された原理のいくつかは.分解性尿管ステントの設計に応用することができる。たとえば，ある研究では，冠動脈ステント留置術に自然分解性のマグネシウム金属ステントを用いることに成功したと報告している。血流中の分解性物質は.循環系やいずれかの臓器に損傷を与えない不活性物質に溶解しなければならない。
幸いなことに.尿路における分解性物質の要件は.分解片が尿中に排泄されるため.身体の他の部位ほど厳しくはない。したがって.これらの物質は高分子に分解されるべきであり.中枢生理系と相互作用したり.損傷を与えたりすべきではない。
まとめ
尿管ステントは合併症の発生率が高いにもかかわらず.泌尿器科領域では依然として不可欠なツールである。一般的な合併症を克服するために多くの研究が行われてきたが.問題を完璧に解決したものはない。にもかかわらず.泌尿器ステントの研究は依然として興味深くエキサイティングな分野である。理想的なステントは.これまでに設計され試験されてきたステントの特徴の多くを兼ね備えていることであろう。将来のステントは生分解性で.コーティングや溶出性成分で覆われたものになるだろうと予測できる。
ステントに関連した合併症だけでなく.他の泌尿器科関連疾患（例えば活動性結石に対する結石破砕術）にも対応できるようになるでしょう。ステント材料の設計については.所望の期間にわたって開存性と劣化を維持するために多くの研究が行われているが.正確な量の薬剤を尿管組織に送達できるように.これらの設計をどのように改善できるかを探るためにさらなる研究が必要である。