2020 Fiscal Year Research-status Report
関節内軟部組織の再生のための機能的 MR 画像と機械特性の関係性の構築
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18KK0104
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| Research Institution | Osaka Sangyo University |
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Principal Investigator |
花之内 健仁 大阪産業大学, 工学部, 教授 (40711643)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内田 宗志 産業医科大学, 医学部, 准教授 (60330990)
大槻 周平 大阪医科大学, 医学部, 講師 (20589840)
木下 和昭 四條畷学園大学, リハビリテーション学部, 講師 (20747498)
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| Project Period (FY) |
2019-02-07 – 2024-03-31
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| Keywords | 再生医療 / 定量的MR画像 / プローブ機器 / 関節軟骨 / 前十字靭帯 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、我が国の高齢者の多くが罹患している変形性関節症への新しい治療体系である、関節内の軟部組織（軟骨・半月板・靭帯・関節唇等）の再生医療（生体材料
等の移植）に関するものである。
その目的としては、その関節内軟部組織の再生医療確立のための研究において、不足している力学特性の検討を十分に行うため、日本で入手困難な新鮮凍結屍体組織中の関節内軟部組織の力学特性を網羅的に調査することである。
昨年度に着手した研究についてまず報告する。膝蓋骨の軟骨に対して圧縮試験を行って算出される機械特性と、同部位をMRIで撮像して取得できる定量的数値にはある程度の相関があることを明らかにした。つまり、画像から組織の強度が算出できることになり、個々の対象者の強度に応じた再生組織を製造する際に重要なパラメータになると考える。またこれは、１つの定量的MRIの数値からでなく、複数のMRI画像から得られる数値を加味したり、開発したプローブによって取得できる機械特性数値を加味することで、より正確に算出できることがあきらかとなった。この結果を１つの論文にまとめることができた（Hananouchi T, et al Biosensors 2021)。もう一つ前十字靭帯における解析については、引張試験器から求められる機械特性と、同部位をMRIで撮像して取得できる定量的数値にはある程度の相関があることを明らかにした。こちらも１つの論文にまとめることができ、現在再建論文を投稿中の状況である。
続いて新規に股関節関節唇の強度とMRI画像の定量的数値の関係を解析していく研究に着手した。こちらの症例を増やしていき、10例施行後にMRIを撮影する予定である。
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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
コロナ禍で海外への研究渡航ができなかったが、それまでの研究結果につき、２つの海外論文にまとめられたことから、全体的な評価を上記とした。
また、研究計画書作成の段階で記載していたように、海外での活動がうまく進展しない際の代替案としての、国内研究協力機関において、関連する研究を実施する準備が整ってきたことも上記の進捗状況とした理由である。具体的には、現在我国において関節軟骨を定量評価できるMR画像のシーケンスのT2マッピングに加えて、Starマッピングを追加することができたので、最終的に日本で展開される再生医療に貢献できる可能性が示唆される。
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| Strategy for Future Research Activity |
まだコロナ禍の状況から脱出できているわけではないものの、PCR検査体制の充実や、ワクチン接種の体制も整いつつあるので、海外渡航について今年度よりは進めていけると確信している。共同研究先である米国についても、アジア人差別のようなリスクがあるものの、ワクチン接種の体制は日本より進んでおり、屍体組織の入手が問題なければ当初の研究を進めていけると確信している。
進捗状況で述べたように、最終的にこの研究は日本の医療に還元したいと考えているので、この海外共同研究で培った実験方法のノウハウなどをそのまま活かしながら、日本ですでに臨床使用されているMR画像のシーケンスについての解析を進めていける体制が整いつつあるので、申請時よりもより多くの成果が残せることを期待している。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍で予定した海外研究渡航ができなかったため
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[Journal Article] Feasibility of a self-assembling peptide hydrogel scaffold for meniscal defect: An in vivo study in a rabbit model.2021
Author(s)
Okuno N, Otsuki S, Aoyama J, Nakagawa K, Murakami T, Ikeda K, Hirose Y, Wakama H, Okayoshi T, Okamoto Y, Hirano Y, Neo M.
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Journal Title
J Orthop Res.
Volume: 39
Pages: 165-176
DOI
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