大腸菌由来ヒトリコンビナント骨形成因子変種による骨誘導

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12470437
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 別所 和久 京都大学, 医学研究科, 助手 (90229138)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飯塚 忠彦 京都大学, 医学研究科, 教授 (80026921)
• Keywords: 骨形成因子 / サイトカイン / 遺伝子組み換え / 単離精製 / 大腸菌 / 骨誘導 / 骨形成 / 生物検定

Research Abstract

大腸菌を用いたrhBMP-2作製法では、CHO細胞などを用いる方法に比べ、非常に安価で容易に大量生産することが可能になり、臨床使用へ向け大きな前進を遂げることになる。本研究では、昨年度、CHO細胞由来rhBMP-2に劣らない活性を確認した大腸菌由来rhBMP-2に、種々の工夫を凝らした活性増強法を検定した。
大腸菌に発現させたrhBMP-2を単離精製し、タイプIコラーゲン(徐放系となり得る担体)と混合、凍結乾燥した後、円板状に成形した。この円板をラット下腿部筋肉内に埋入し、3,7,14,21日後に屠殺することにより、生物検定(軟X線学的、組織学的、生化学的)を行った。担体として使用したタイプIコラーゲンについては、線維化アテロコラーゲンのみのものと10%熱変性アテロコラーゲンを混合したもので比較検討した。また、高圧酸素療法、低血流状態などの骨誘導活性への影響についても検討した。
担体として、線維化アテロコラーゲンに10%熱変性アテロコラーゲンを混合したものは、細胞の侵人速度が早くなるためか、骨誘導も促進されたが、吸収も促進された。低血流状態の部位での骨誘導活性はもちろん低下するものの、40%程度にまで血流が減少した部位でさえ、骨誘導を確認することが出来た。これにより将来的に臨床で高頻度に適応されると予測される悪条件下でも、骨形成因子は使用可能であることが示唆された。また、この低血流状態は高圧酸素療法を施すことにより、骨誘導活性の回復が図れることがわかった。

Research Products

• [Publications] Yasunori Okubo, Kazuhisa Bessho, et al.: "Effect of Hyperbaric Oxygenation on Induced Bone by Recombinant Human Bone Morphogenetic Protein-2"British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 39. 91-95 (2001)
• [Publications] Yasunori Okubo, Kazuhisa Bessho, et al.: "In Vivo and In Vitro Studies of a Bone Morphogenetic Protein-2 Expressing Adenoviral. Vector"Journal of Bone and Joint Surgery. 83-A. 99-104 (2001)
• [Publications] Toshikazu Suzuki, Kazuhisa Bessho, et al.: "Immunohistochemical Localization of Bone Morphogenetic Protein-2"British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 39. 289-293 (2001)
• [Publications] Kazuma Fujimura, Kazuhisa Bessho, et al.: "Experimental Osteoinduction by Recombinant Human Bone Morphogenetic Protein 2 in Tissue with Low-Blood Flow"British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 39. 294-300 (2001)
• [Publications] Yasunori Okubo, Kazuhisa Bessho, et al.: "The Time Course Study of Osteoinduction by Bone Morphogenetic Protein-2 via Adenoviral Vector"Life Science. 70. 325-336 (2001)
• [Publications] Yasunori Okubo, Kazuhisa Bessho, et al.: "Expression of Bone Morphogenetic Protein in the Course of Osteoinduction by Recombinant Human Bone Morphogenetic Protein-2"Clinical Oral Implant Research. 13. 80-85 (2002)
• [Publications] Kenji Kusumoto, Kazuhisa Bessho: "Curent Topics in Biochemical Research"Research Trends. 68 (2000)