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Pathophysiology of osteonecrosis of the femoral head necrosis secondary to autoimmune diseases

Research Project

Project/Area Number 20K09503
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Ando Wataru  大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい准教授 (40833687)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 菅野 伸彦  大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教授 (70273620)
高尾 正樹  愛媛大学, 医学系研究科, 教授 (30528253)
PEZZOTTI G.  京都工芸繊維大学, 材料化学系, 教授 (70262962)
濱田 英敏  大阪大学, 大学院医学系研究科, 寄附講座准教授 (90778705)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords特発性大腿骨頭壊死症 / 自己免疫疾患 / ラマン分光分析 / 疫学 / ラマン分光分析法 / 臨床個人調査票 / ラマン分光法 / マイクロCT
Outline of Research at the Start

自己免疫疾患の多くは国の指定難病で治療としてステロイド全身投与が行われる。一方、特発性大腿骨頭壊死症(ONFH)も国の指定難病の一つであるが、その関連因子にステロイド投与があり、全ONFH患者中25%が自己免疫疾患後に発生する。
本研究では、自己免疫疾患発症後に続発したONFHについて、診療記録から、ステロイド、免疫抑制剤、生物学的製剤投与歴、患者背景、放射線学的検査、血液検査、また、手術時に得られる大腿骨頭を用い、ラマン分光法による分子・結晶構造評価、マイクロCTによる骨形態学的評価、組織免疫学的評価を行い、これらデータを統合的に解析し、自己免疫疾患発症に伴うONFHの病態を解明する。

Outline of Final Research Achievements

Osteonecrosis of the femoral head (ONFH) were associated with steroid administration and alcohol abuse. Employing micro-CT and Raman spectroscopy, we examined the femoral head, elucidating distinctions between these factors. We explored the nexus between femoral head collapse width and quality of life (QOL) score, establishing their correlation. In the context of femoral head collapse and anatomical variables, acetabular coverage demonstrated minimal influence on collapse, while low lateral center-edge angle (LCEA) values exhibited a modest association with collapse risk. An extensive epidemiological analysis of new ONFH cases uncovered a notably elevated prevalence of alcohol-associated ONFH in Tokyo and Okinawa compared to the national average, regardless of gender. These regional disparities suggest potential influences of varying alcohol consumption patterns and genetic predispositions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

特発性大腿骨頭壊死症(ONFH) は国の指定難病であり、その病態は不明である。関連因子としてステロイド、アルコールがあるが、両者の差異を明らかにすることで、適切な診断に結び付く可能性がある。骨頭圧潰進行でQOL・疼痛の悪化が明らかとなり、骨頭圧潰の早期治療の重要性が再確認できた。骨頭圧潰と解剖学的因子との関連を調査し、矢状断での寛骨臼被覆は骨頭圧潰と無関係であり、手術介入が不要であることを明らかにした。また、疫学的解析により、アルコール関連ONFHの発生に地域における飲酒量や遺伝的背景の差異が寄与する可能性が明らかとなったので、その地域に在住する住民に対する啓蒙が必要であると考えられた。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Magnetic resonance imaging screening for osteonecrosis of the femoral head after coronavirus disease 20192023

    • Author(s)
      Takashima Kazuma、Iwasa Makoto、Ando Wataru、Uemura Keisuke、Hamada Hidetoshi、Mae Hirokazu、Maeda Yuki、Sugano Nobuhiko
    • Journal Title

      Modern Rheumatology

      Volume: - Issue: 4 Pages: 813-819

    • DOI

      10.1093/mr/road095

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Is There an Association Between Femoral Head Collapse and Acetabular Coverage in Patients With Osteonecrosis?2022

    • Author(s)
      Iwasa Makoto、Ando Wataru、Uemura Keisuke、Hamada Hidetoshi、Takao Masaki、Sugano Nobuhiko
    • Journal Title

      Clinical Orthopaedics & Related Research

      Volume: 481 Issue: 1 Pages: 51-59

    • DOI

      10.1097/corr.0000000000002363

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Polarized Raman Spectroscopic Method for Advanced Analyses of the Osteon Lamellar Structure of Human Bone2022

    • Author(s)
      Pezzotti Giuseppe、Ishimura Eiji、Inai Ryosuke、Zhu Wenliang、Honma Taigi、Sugano Nobuhiko、Ando Wataru、Pazzaglia Ugo、Marin Elia
    • Journal Title

      Methods and Protocols

      Volume: 5 Issue: 3 Pages: 41-41

    • DOI

      10.3390/mps5030041

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Association between magnitude of femoral head collapse and quality of life in patients with osteonecrosis of the femoral head2022

    • Author(s)
      Iwasa Makoto、Ando Wataru、Uemura Keisuke、Hamada Hidetoshi、Takao Masaki、Sugano Nobuhiko
    • Journal Title

      Modern Rheumatology

      Volume: 33 Issue: 2 Pages: 416-421

    • DOI

      10.1093/mr/roac023

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] PCA-Assisted Raman Analysis of Osteonecrotic Human Femoral Heads2022

    • Author(s)
      Ishimura Eiji、Zhu Wenliang、Marin Elia、Honma Taigi、Sugano Nobuhiko、Ando Wataru、Pezzotti Giuseppe
    • Journal Title

      Methods and Protocols

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 10-10

    • DOI

      10.3390/mps5010010

    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Epidemiological study of osteonecrosis of the femoral head using the national registry of designated intractable diseases in Japan2021

    • Author(s)
      Sato Ryuichi、Ando Wataru、Fukushima Wakaba、Sakai Takashi、Hamada Hidetoshi、Takao Masaki、Ito Kazuya、Sugano Nobuhiko
    • Journal Title

      Modern Rheumatology

      Volume: - Issue: 4 Pages: 808-814

    • DOI

      10.1093/mr/roab047

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Geographical distribution of the associated factors of osteonecrosis of the femoral head, using the designated intractable disease database in Japan2021

    • Author(s)
      Ando Wataru、Takao Masaki、Tani Tetsuro、Uemura Keisuke、Hamada Hidetoshi、Sugano Nobuhiko
    • Journal Title

      Modern Rheumatology

      Volume: - Issue: 5 Pages: 1006-1012

    • DOI

      10.1093/mr/roab065

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 特発性大腿骨頭壊死症の定点モニタリング からみた25年間の疫学的変遷2023

    • Author(s)
      安藤 渉、伊藤一弥、高嶋和磨、上村圭亮、濱田英敏、福島若葉、菅野伸彦
    • Organizer
      第50回日本股関節学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 特発性大腿骨頭壊死症の壊死域局在の重要性2023

    • Author(s)
      安藤 渉、濱田英敏、上村圭亮、高嶋和磨、前 裕和、菅野伸彦
    • Organizer
      第50回日本股関節学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 定点モニタリングからみた特発性大腿骨頭壊死症の25年間の疫学的変遷2022

    • Author(s)
      安藤 渉、高嶋和磨、濱田英敏、上村圭亮、菅野伸彦
    • Organizer
      第49回日本股関節学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Epidemiology of osteonecrosis of the femoral head in Japan2022

    • Author(s)
      Ando W, Takashima K, Uemura K, Hamada H, Sugano N.
    • Organizer
      The 21st International Meeting of Association Research Circulation Osseous
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 臨床調査個人票を用いた特発性大腿骨頭壊死症の関連因子に関する地域性の検討2022

    • Author(s)
      安藤 渉、谷 哲郎、,髙尾正樹、濱田英敏、上村圭亮、菅野伸彦
    • Organizer
      第95回日本整形外科学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ラマン分光分析法を用いた特発性大腿骨頭壊死症の分子構造の観察2020

    • Author(s)
      江浪秀明、安藤 渉、菅野伸彦、濱田英敏、髙尾正樹
    • Organizer
      厚生労働科学研究費補助金 難治性疾患政策研究事業 特発性大腿骨頭壊死症調査研究班 「特発性大腿骨頭壊死症の医療水準及び患者QOL向上に資する 大規模多施設研究(20FC1010) 令和2年度 第2回班会議
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Book] 整形外科学レビュー2023-'24.2023

    • Author(s)
      安藤 渉、菅野伸彦
    • Total Pages
      299
    • Publisher
      総合医学社
    • ISBN
      9784883784714
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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