2021 Fiscal Year Research-status Report
革新的ソフトバイオマテリアルによる椎間板性疼痛の制御
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20K17983
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山田 勝久 北海道大学, 大学病院, 助教 (20771893)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ソフトバイオマテリアル / 椎間板性疼痛 / 高純度硬化性ゲル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、高純度硬化性ゲルを用いた椎間板組織修復治療が、椎間板性疼痛に関連する急性期炎症性サイトカインや亜急性期神経侵入に与える影響を評価し、本治療が椎間板組織変性の制御だけでなく急性期椎間板性疼痛の抑制に有用であるかを検討することで椎間板障害に対する次世代型治療の開発として臨床応用へと展開するための基盤を確立することを目的とした。
本年度は、ラット椎間板変性モデルを用いて椎間板性疼痛に関連するサイトカインと神経成長因子の評価を行った。SDラット尾椎椎間板に対して、19G針を穿刺し椎間板穿刺変性モデルを作成した。26G針を用いて髄核欠損部に高純度硬化性ゲルを充填し、術後1、4、7、28日目に椎間板を採取し、免疫組織化学染色による炎症性サイトカイン（TNF-α、IL-6）、神経成長因子受容体TrkAの発現について陽性細胞率を評価した。ゲルを充填した群では髄核穿刺吸引群に比べ、TNF-α、IL-6、TrkA陽性細胞率が有意に低値であった。
本研究結果より、高純度硬化性ゲルはこれまで報告してきた椎間板組織変性の抑制効果に加え、椎間板性疼痛に関連するサイトカインと神経成長因子の発現を抑制する効果がウサギ腰椎椎間板変性モデルおよびラット尾椎椎間板変性モデルにおいて示された。椎間板ヘルニア手術後の椎間板内の炎症性サイトカイン産生が高純度硬化性ゲルにより抑制されることで、椎間板損傷部の疼痛軽減に寄与すると考えられた。さらに、神経成長因子受容体の発現が抑制されたことから、椎間板性疼痛に関連する椎間板への神経新生が阻害される可能性が示された。これらの結果より、高純度硬化性アルギン酸ゲル埋植は椎間板ヘルニアに対する髄核摘出術後の疼痛軽減などに有用である可能性が示唆された。
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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
当初の研究計画は、椎間板部分摘出および穿刺後の急性期および亜急性期の疼痛に対する高純度硬化性ゲルの効果を明らかにすることで、椎間板組織変性の制御だけでなく急性期椎間板性疼痛の抑制に有用であるかを検討することで椎間板障害に対する次世代型治療の開発として臨床応用へと展開するための基盤となる研究を行うため、3年の研究期間内に以下のことを明らかにすることとした。
①椎間板性疼痛に関連するサイトカインと神経成長因子の評価
②疼痛関連行動評価
これらの研究計画のうち、①のウサギモデルとラットモデルを用いたin vivo研究が順調に進んでおり、ラットを用いた②の研究に取り組んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究予定のうち、今後は以下の研究計画を中心に進める予定としている。
①ラット尾椎椎間板穿刺モデルを用いた椎間板組織変性抑制効果の評価
②同モデルを用いた疼痛関連行動の解析
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Research Products
(7 results)
