2018 Fiscal Year Research-status Report
骨親和性ペプチドを付与した、生体適合性骨髄止血材料の開発
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17K10729
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
伊藤 英樹 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (50732707)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荏原 充宏 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA准主任研究者 (10452393)
碓氷 章彦 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (30283443)
成田 裕司 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (60378221)
緒方 藍歌 名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (70718311)
蟹江 慧 名古屋大学, 創薬科学研究科, 助教 (80636407)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ボーンワックス / 骨髄止血材 / 骨再生 / ペプチド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨切開を伴う手術では骨切断面から多くの出血を伴うため、ボーンワックスで骨切断面にパッキングすることによる物理的な止血法が用いられている。心臓手術の胸骨正中切開においてもボーンワックスが用いられるが、ボーンワックスは非分解・吸収性であるため、残存による骨癒合阻害や術後感染等の合併症を助長する可能性がある。さらに骨癒合・再生の遅延は術後の社会復帰を妨げ、患者のQOLに著しく影響を及ぼす。従って、新たな骨切断面に用いる止血材料の開発は多くの患者に有益である。本研究では、生体温度領域柔軟性を持つ生体吸収性材料を用い、早期骨再生を誘導する新たな止血材料の創出を試みる。
In vivo検討として、コントロール(sham)群、ボーンワックス群、P-(CL-DLLA)群、ペプチド含有P-(CL-DLLA)群の4群 による比較検討を行った。ウサギ脛骨骨欠損モデルを作成し、各止血材料で止血したのち、骨髄出血量を測定した。2,16週後にCT撮影および力学的強度測定を行った。P-(CL-DLLA)およびペプチド含有P-(CL-DLLA)は、ボーンワックスと同様の操作で止血することができた。出血量は、sham群 0.61gに対しP-(CL-DLLA)群、ペプチド含有P-(CL-DLLA)群、ボーンワックス群はそれぞれ0.02gと顕著に低減し、各止血材料群間で差はなかった。2週後では、力学的試験でペプチド含有P-(CL-DLLA)群がボーンワックス群に比べ有意に強度が増していた。16週後では、bone wax群では骨欠損したままだったのに対し、PBP群およびpep-PBP群では骨再生を促進した。P-(CL-DLLA)およびペプチド含有P-(CL-DLLA)は骨髄止血材として有用であり、また、ペプチド含有P-(CL-DLLA)はP-(CL-DLLA)よりも骨再生促進し、その有効性を認めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り計画を遂行し、有用な結果を得たことから、順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
心臓手術では、胸骨正中切開など骨切開を伴う手術が多く、現在でもボーンワックスを用いて止血する場面が多い。従って、動物実験においても胸骨正中切開モデルを用いて評価する必要があると考え、今後はウサギを用いた胸骨正中切開モデルを用いて評価する。また、前臨床研究としてイヌもしくはブタなど大動物を用い、胸骨正中切開における止血および骨再生について評価する。 計画通りに進まない時の対応として、骨再生に関する検討で有効性が低い場合には、ペプチド探索同定にフィードバックし、骨芽細胞接着や分化能がより高いペプチドをPIASPAC法にて再考する。また、In vivoにおいては経時的評価時期を4週以上にするなど可変して再考する。
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| Causes of Carryover |
概ね順調に進んでいるが、3点折力学的試験やCT画像を扱った評価が多く、タンパク発現解析など多くの試験試薬やディスポ用品を必要とする物品費購入が予定より少なく、費用を抑えることができたため、次年度使用額が生じた。今後は、心臓外科手術を想定し、動物実験で胸骨正中切開モデルを用いて評価する必要があると考え、そのための動物購入費や飼育管理費に使用する。加えてタンパク発現解析等に必要な試験試薬、ディスポ用品費に使用する。
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