Analysis of Enhancing Effects of the Anti-RANKL antibody and Bone Morphogenetic Protein in a Rat Spinal Fusion Model.

• Project/Area Number: 16K10829
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Orthopaedic surgery
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: Miyazaki Masashi 大分大学, 医学部, 講師 (30527742)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2017: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2016: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: ラット / 脊椎固定 / BMP / カーボンナノファイバー / 骨癒合 / 抗RANKL抗体 / 骨融合

Outline of Final Research Achievements

We aimed to enhance the effects of Exfoliated carbon nanofiber(ExCNF) using bone morphogenetic proteins (BMPs) and examined their feasibility and safety in clinical applications using a rat spinal fusion model.It was demonstrated the enhancement of ExCNF bonefusion effects by BMP in a rat spinal fusion model. Our results suggest that the enhancement of ExCNFs effects by BMP makes this combination a possible attractive therapy for spinal fusion surgeries.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

脊椎脊髄外科領域において脊椎固定術は最も頻繁に施行されている手技である。しかしながら、様々な治療法の進歩にかかわらず、いまだ、その骨癒合率は満足できるものではなく、偽関節率は5-43％と報告されている。Carbon Nanotubeは再生医療における足場材料として注目されている。当大学で開発されたExfolitated Carbon Nanofiber（ExCNF）は、活性端を通常のCarbon Nanotubeより多く有するために骨形成において、さらなる有効性が期待されている。我々の研究ではExCNFと少量のBMPを用いることで脊椎固定術の骨癒合率の向上が認められた。

Research Products

• [Journal Article] Enhancing the effects of exfoliated carbon nanofibers using bone morphogenetic protein in a rat spinal fusion model (2018)
  • Author(s): Notani Naoki、Miyazaki Masashi、Toyoda Masahiro、Kanezaki Shozo、Ishihara Toshinobu、Tsumura Hiroshi
  • Journal Title: Journal of Orthopaedic Research? Volume: 36 Issue: 11 Pages: 2892-2900
  • DOI: 10.1002/jor.24073
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Regional gene therapy and the enhancement effects of exfoliated carbon nanofibers with bone morphogenetic proteins in rat spinal fusion model (2018)
  • Author(s): Masashi Miyazaki
  • Organizer: The 21st Seminar of the Study Group for Nerve and Spine
  • Invited
• [Presentation] ラット脊椎固定モデルにおけるExfolitated Carbon NanofiberによるBone Morphogenetic Proteinの骨癒合促進効果への影響に関する検討 (2017)
  • Author(s): 野谷尚樹 宮崎正志 金崎彰三 石原俊信 津村弘
  • Organizer: 第46回 日本脊椎脊髄病学会