変形性膝関節症に対する新規結合組織修復薬の開発

• Project/Area Number: 24K12413
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 中瀬 順介 金沢大学, 附属病院, 講師 (50584843)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鳥越 甲順 福井医療大学, 保健医療学部, 教授 (50126603) ; 葛巻 徹 東海大学, 工学部, 教授 (50396909) ; 吉岡 和晃 金沢大学, 医学系, 准教授 (80333368)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2024: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: テンドンゲル / ヒアルロン酸 / 靱帯 / ゲル状分泌組織 / フィルムモデル法 / 変形性膝関節症

Outline of Research at the Start

内側半月板水平断裂モデルにテンドンゲルを局所投与することで、MCL深層を含む関節包の力学強度を向上させることが出来るのか？テンドンゲルにヒアルロン酸を添加することで、ヒアルロン酸の効果を増強、延長させることが出来るかを検証する。将来的には、テンドンゲルの成分解析をすすめ、市販されている医療材料での応用や組み換えヒトコラーゲンを応用することで臨床応用に結び付けたいと考えている。

Outline of Annual Research Achievements

ウサギ早期変形性膝関節症に対してテンドンゲル単独投与を数例試みたが、予想よりもテンドンゲルの粘度が高く、注射針を通過しにくく、超音波ガイド下であっても正確に内側側副靭帯包へ注射することが困難であった。そのため、テンドンゲル単独、テンドンゲル+ヒアルロン酸の靱帯修復機能を正確に評価するために、ウサギ内側側副靭帯浅層不全断裂モデルで実験をおこなった。早期変形性膝関節症の病態は内側側副靭帯深層の不全断裂が原因と考えられているため、研究目的としては概ね合致していると考えている。
今後、細い注射針内をスムースに通過することができる溶液を考える必要がある。現時点ではテンドンゲルの成分解析をもとに、コラーゲンタイプⅠ、Ⅲ、Ⅴをそれぞれ配分した液体を使用する予定である。

ウサギ内側側副靭帯浅層断裂モデルを用いて、自然治癒群、テンドンゲル投与群、ヒアルロン投与群、テンドンゲル＋ヒアルロン酸投与群をそれぞれ24膝（合計96膝）作成し、術後1週、2週、4週で力学的評価（剛性と最大試験力）を行った。その結果、術後2週においてテンドンゲル投与群、テンドンゲル＋ヒアルロン酸投与群で自然治癒群とヒアルロン酸投与群に比べて有意に剛性と最大試験力が大きい結果となった。術後4週になると4群間で剛性、最大試験力共に有意差はなくなった。テンドンゲル単独とテンドンゲル＋ヒアルロン酸投与の比較では、テンドンゲルにヒアルロン酸を添加することで術後2週の最大試験力が有意に高くなった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初はウサギ早期変形性膝関節症モデルの内側側副靭帯包へテンドンゲルを注射する予定であったが、テンドンゲルの粘度が予想よりも高く正確に内側側副靭帯包へエコーガイド下で注射することが困難であった。そのため、モデルを変更し、ウサギ内側側副靭帯断裂モデルへ変更して、研究を行っている。

Strategy for Future Research Activity

今後はこのモデルでの組織学的検討を進めるとともに、MCL包に直接注射できる薬液を考えながら研究を進める予定である。