2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study of bone graft by using a liquid-nitrogen in attempt to reconstruction in malignant bone tumors of the lower extremities
Project/Area Number |
24592240
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Research Institution | Nara Medical University |
Principal Investigator |
藤間 保晶 奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (60448777)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
朴木 寛弥 奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (40336863)
田中 康仁 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (30316070)
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Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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Keywords | 移植・再生医療 / 骨移植 / 処理骨 / mesenchymal cell / osteogenesis / 液体窒素 |
Outline of Annual Research Achievements |
広範囲骨腫瘍の対する患肢温存治療を目的に腫瘍細胞に侵された骨組織を手術で一旦体外に摘出し、液体窒素による温度処理により腫瘍細胞を死滅させた後に、再度、患部に戻す処理骨移植が臨床治療で選択されることがある。しかし、本手法の問題点として、腫瘍細胞のみならず正常細胞までが死滅することによる種々の細胞活性の消失・低下、それに起因する骨形成能の低下、骨の力学的脆弱化・圧潰、易感染性等が挙げられる。本研究では、低下した処理骨の細胞活性を回復する手法を開発することである。 これまで、我々が開発した「細胞致死処理子に生細胞を搭載した骨補填システム」(特許第3951023)を参考に、現在、臨床医療でも行われる液体窒素処理骨移植を想定し、動物実験モデル(ラット)を用いて、液体窒素により殺細胞処理を行った自家大腿骨に、再生医療技術により獲得した自家骨髄由来間葉系細胞を浸漬・移植搭載させることで、骨形成能の極度に低下した処理骨に骨形成能が付与できることが生化学的および組織学的に証明された。ただ、その賦活された骨形成能には差異があることから、安定した付与手法を検討した。移植細胞が少しでも移植骨に局所残存する手法を考え、移植骨に予め細胞接着因子であるファイブロネクチンを搭載することを考えた。検討にはscaffoldの差異を除去して検討するため、人工骨を用いたが、その結果、ファイブロネクチンを用いることで細胞接着の増多傾向が認められた。しかし、臨床的に用いるにはコスト的にも高額なファイブロネクチンよりも、手術時に採取可能な血清を用いることが考えられた。血清はファイブロネクチンを始め種々の蛋白を含んでおり、接着の観点のみならず細胞の分化促進も期待される。その結果、予め血清をscaffoldに吸着させておくことで、接着細胞数の増加のみならず、骨形成能を付与できる傾向が明らかにされた。
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