Effect of lactoferrin on bone regeneration and clinical application

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K21030
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 岩間 亮介 東北大学, 大学病院, 助教 (20866628)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• Keywords: リン酸オクタカルシウム / 骨再生

Outline of Annual Research Achievements

リン酸オクタカルシウム(Octacalcium phosphate，以下 OCP)はハイドロキシアパタイトの前駆体であり、コラーゲン(Collagen, 以下 Col)と複合化することで優れた骨再性能を示す。鉄結合糖タンパク質であるラクトフェリン(以下LF)は、in vitroにおいて、用量依存的に骨芽細胞の増殖と分化を促進し、破骨細胞の形成を阻害することが知られている。本研究ではラット頭蓋冠における骨欠損部にOCP/Col複合体を埋入し、LFの局所投与または全身投与が骨再生に及ぼす影響を評価することを目的とする。
Wistarラット(12週齢、オス)を使用する。実験動物に全身麻酔を行った後、頭頂部皮膚・
骨膜を切開し、頭蓋冠を明示する。直径9mmのトレフィンバーを用いて円形の骨欠損を形
成し、OCP/Colを埋入する(下図参照)。実験動物はランダムに以下の3群に分かれる。
①OCP/Col-LF 局所投与群, ②OCP/Col-LF 全身投与群, ③コントロール群（OCP/Col 単独使用、LF投与無し）. OCP/Col-LF 局所投与群においては、OCP/Col をラクトフェリン(100μg/ ml) に1時間浸漬させたものを用いる。OCP/Col-LF 全身投与群においては手術後よりLF 溶液 100mg/ kg(body weight)/dayを4週間腹腔内投与する。各群のラット数は8匹とし、OCP/Colは直径9mm, 厚さ1mmのDisk状に成型したものを使用する。手術から12週後、試料を回収し放射線学的、組織学的に評価する。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ラット頭蓋冠にOCP/Colを埋入し、LF局所投与群・LF全身投与群・コントロール群を各2匹ずつ作成した。マイクロCT撮影まで終了し、試料の脱灰・染色を進めている。並行して動物実験を進める予定としている。
東洋紡からのOCP/Col（ボナーク）供給体制が停滞しており、実験が予定よりも進行せずにいる。

Strategy for Future Research Activity

今年度よりOCP/Col供給体制が回復する見込みがある。OCP/Colを入手し次第、実験を進めていく。

Causes of Carryover

OCP/Colの入手に難渋し、研究が予定よりも進行できなかった。次年度はOCP/Col入手の見込みがあり、主に動物実験に経費を使用し、また解析ツールのために使用する計画である。