2017 Fiscal Year Annual Research Report
高純度硬化性ゲルによる椎間板組織自然再生誘導法の開発と組織再生メカニズムの解明
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16H03176
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
須藤 英毅 北海道大学, 医学研究院, 特任准教授 (30374367)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
東 秀明 北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 教授 (20311227)
岩崎 倫政 北海道大学, 医学研究院, 教授 (30322803)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 椎間板再生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度は、1）本椎間板組織再生法における組織再生メカニズムの解明、2）屍体脊柱を用いた生体力学試験による本法の生体力学的安全性評価試験、3）ヒツジを用いた椎間板再生治療法の確立を行うことを当初の目的とした。
1）日本白色家兎の椎間板組織（髄核組織）を吸引し、椎間板欠損モデルを作製した。治療群としてゲルを埋植し（ゲル埋植群）、比較対照群は椎間板欠損単独群とした。術後2及び4週で各群の髄核組織を採取し、髄核前駆細胞のマーカーである、GD2、Tie2陽性細胞率を評価すると、ゲル埋植群は比較対照群に比べてGD2、Tie2陽性細胞率が有意に高値を示した。このことから、ゲル埋植により組織修復環境を最適化することで、髄核前駆細胞の増殖が図られて椎間板組織が自然再生されるという組織再生メカニズムの一要因を解明した。
2）成羊屍体腰椎に対する生体力学試験としてFunctional Spinal Unitを無処置、髄核摘出単独、埋植の3群に分けた。静的試験では1mm/min、300Nの軸圧縮力を加えた後、6軸/6Nmを負荷し、動的試験では1Hz、±300N、1000回の軸圧縮・伸張力を負荷した。その結果、全ての試験においてゲルの後方逸脱はなかった。このことから本法の生体力学的安全性が示された。
3）埋植手術後の3T－MRI及び病理組織にて、術後4、12、24週のいずれの時期においても、ゲル投与群は椎間板部分摘出単独群に比べ椎間板変性が有意に低く、免疫組織染色によるType II collagen陽性細胞率も高かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度実施計画の「大型動物（ヒツジ）を用いた本手技による椎間板再生治療法の確立」、及び「屍体脊柱を用いた生体力学試験による本法の生体力学的安全性評価試験」について著しい進展があり、既に高純度硬化性ゲルが椎間板摘出単独に比べて有意に組織変性が少なく、生体力学的にも安全であるという成果を得ている。この成果を踏まえて、平成30年度以降に予定していた「椎間板組織再生法における組織再生メカニズムの解明」を一部前倒して、再生メカニズムの詳細な解明が達成できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ウサギ硬膜内へのゲルの注入による安全性試験の評価に加えて、椎間板組織再生法における組織再生メカニズムの解明についてもさらに実施していく。
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