Development and analysis of practical application of damaged intervertebral disc treatment using advanced molecular engineering and bounding technology

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K10823
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 荒瀧 慎也 岡山大学, 医学部, 客員研究員 (40714994)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 尾崎 敏文 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (40294459) ; 松川 昭博 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (90264283) ; 吉村 将秀 岡山大学, 大学病院, 医員 (70751858) [Withdrawn] ; 宇川 諒 岡山大学, 大学病院, 医員 (30756656) [Withdrawn] ; 内野 崇彦 岡山大学, 大学病院, 医員 (80803121)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 生体材料 / 可視光硬化型ゼラチン / 椎間板再生

Outline of Annual Research Achievements

これまでに申請者らは、理化学研究所との共同研究で新たな生体材料として可視光硬化型ゼラチンを開発した。この材料は生体に接着し、有機溶媒を用いないの て成長因子をはじめあらゆる薬剤の担体になりうる。これまでの研究で、この可視光硬化型ゼラチンに骨髄間質細胞を加え、骨軟骨欠損動物モデルにおいてその効果を確認した。今回、可視光硬化型ゼラチンに成長因子及び、細胞移植を組み合わせることで、革新的な椎間板の再生技術を開発を目的とした。成長因子としてはBMP7を用い、移植する細胞は、培養した線維輪細胞を予定した。平成28年度は、ラットの尾椎椎間板からの線維輪細胞の抽出、培養を行った。ラットの尾椎椎間板を一部切除した椎間板損傷モデルを作成し、その切除箇所へのゼラチン単独の移植、及び培養した細胞とゼラチンの移植を行い、組織学的検討を行ったが、椎間板組織の十分な再生は認められなかった。 そこで、平成29年度以降は、細胞シート技術を応用し、線維輪細胞の細胞シートを作成し、椎間板損傷モデルに対し細胞シートとゼラチンの移植を行い、留置した 組織の残存を認めた。また、成長因子として使用するBMP-7の椎間板再生に対する有効性について、in vitroにおいて線維輪細胞にBMP-7を投与した後にRT-PCR法を行い検討したが、BMP-7投与群は線維輪細胞に対してはむしろ変性に傾く可能性が考えられた。ヒト椎間板を用いた免疫染色でも、変性椎間板では若年者の健常椎間板と比較しBMP-7の発現を認め、やはり変性に関与している可能性が考えられた。