人工関節インプラントにおける晩期感染症の病態解析

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K18531
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 鎌仲 貴之 信州大学, 医学部附属病院, 医員 (30791884)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 人工関節 / 晩期感染

Outline of Annual Research Achievements

in　vitroの実験ではRAW細胞、V79細胞、MC細胞を用いて各種金属間で細胞増殖に差がないか確認した。FeCl3がV79において他の細胞より有意に増殖していたが、そのほかの金属ではおおむね細胞間で増殖に大きな差はなかった。どの細胞でも増殖をほとんど認めなかった金属はPt合金、Cr合金、Ni合金、Co合金、Pd合金であった。整形外科手術で多く使用されるTi合金にはNiが含有しており細胞増殖を阻害している可能性はある。また脊椎手術でしばしば使用されるCoCrは高い強度であるが細胞増殖が少ない金属を多く含有していることになる。しかし、実際に体内でロッドは骨と接しているわけではなく、椎弓根スクリューに接続している状態なので細胞に悪い影響は与えていない可能性が高い。
また、人工関節置換術後の感染により再置換術となった症例から採取したインプラント周囲の組織や関節液を解析中であり、金属濃度やサイトカイン定量を行っている。摩耗などでインプラントから漏出する金属が存在し、細胞に影響を与えている可能性があると予測している。サンプル数が少なく有用なデータは出ていない。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

各種金属における細胞増殖能には細胞間で大きな差がないことがわかった。金属単体と合金では細胞に与える影響に差がでてくる場合が考えられ動物実験で確認していく予定である。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、人工関節置換術後に再置換術を受けた患者の検体収集を続ける。関節液やインプラント周囲の軟部組織より金属濃度を測定する。動物実験では金属サンプルを加工し、皮下や大腿骨、脛骨内に留置し周囲の細胞への反応や血液データを収集していく。

Causes of Carryover

人工関節再置換患者の臨床検体数が少なく解析費用が少なかった。検体が収集でき次第解析を行う予定である。