レシピエントの生体内で血管柄付き同種骨を作成する試み-培養骨髄細胞の利用-

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K10863
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: 加地 良雄 香川大学, 医学部附属病院, 講師 (30314917)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飛梅 祥子 香川大学, 医学部附属病院, 医員 (20771223) ; 中村 修 香川大学, 医学部, 助教 (40532685) ; 山本 哲司 香川大学, 医学部, 教授 (80220482)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 同種骨 / 血管柄 / 人工骨 / サイトカイン / 培養細胞

Outline of Annual Research Achievements

本年度の計画は①レシピエントの骨髄細胞をVEGF、bFGF、BMP の存在下で培養し、効果的に血管内皮細胞、骨芽細胞への分化促進作用が見られる濃度およびサイトカインの組み合わせを検討する。②同種骨を移植する際、レシピエントの血管束と前述の培養細胞を添加した人工骨を骨髄内に充填し、移植骨内での血管新生と骨形成が促進され、骨吸収が促進されないことを確認する。であった。
①に関してはレシピエント大腿骨由来の骨髄細胞培養を行う技術を確立し、VEGFなどのサイトカインを添加した。培養後は細胞よりmRNAを抽出し、RT-PCRによる骨形成、骨吸収、血管形成関連遺伝子の発現を検討した。しかし、個体間での細胞増殖能に差があり、その影響もあり、RT-PCRの結果がばらつくため、現在良好な結果が得られる条件を精査中である。
②に関しては①の計画の進捗状況が遅れているため、人工骨に培養細胞を添加する代わりに、直接VEGFなどのサイトカインを添加し、血管束から誘導される末梢血細胞から血管新生、骨形成が促進できるかを確認する実験を行っている。現在のところ、VEGF添加により、骨形成、血管形成が促進される傾向を認めており、詳細な評価を進めている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ラットの個体間での大腿骨由来骨髄細胞の増殖能に差があり、その影響もあり、RT-PCRの結果がばらついている。そのため、安定した結果を得るための条件設定に苦慮している。

Strategy for Future Research Activity

サイトカイン添加骨髄細胞培養の結果を安定化させられなかった際の対応策として、人工骨に直接サイトカインを添加し、血管柄由来の末梢血から血管内皮細胞、骨芽細胞を誘導する試みを併せて行っている。
骨髄細胞培養結果が安定しないようであれば、将来的には切除するレシピエント大腿骨断端からの骨髄細胞を人工骨に直接誘導し、さらにサイトカインを添加することにより血管新生、骨形成を促進することも対応策の一つとして考えている。

Causes of Carryover

骨髄細胞培養実験において良好な結果を得るのに時間がかかり、当初予定していた動物実験への移行が遅れた。これにより動物実験を遂行するための経費が少なくなった。また、当初予定していたバイポーラ―コアギュレーターよりも手術用顕微鏡の購入の必要性が高まったため顕微鏡を購入した。顕微鏡購入価格が安価であったことも理由である。

Expenditure Plan for Carryover Budget

当該年度に計画していた動物実験を次年度に行う際に予定していた経費をあてる予定である。また、前年度から繰り越した経皮でバイポーラ―コアギュレーターもしくは他の必要と思われる機器を購入予定である。