2013 Fiscal Year Research-status Report
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24593063
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
米原 啓之 日本大学, 歯学部, 教授 (00251299)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堤 定美 日本大学, 松戸歯学部, 教授 (00028739)
本田 和也 日本大学, 歯学部, 教授 (30199567)
姜 有峯 日本大学, 歯学部, 研究員 (40437273)
生木 俊輔 日本大学, 歯学部, 助教 (70386077)
大木 秀郎 日本大学, 歯学部, 教授 (80147628)
上原 浩之 日本大学, 歯学部, 助教 (90409102)
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| Keywords | 骨造成 / 骨再生 / 人工骨 / 画像評価 |
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| Research Abstract |
咬合再建のために，骨移植や人工骨移植などによる硬組織再建や骨造成が行われている。咬合再建の安定した結果を得るためには骨吸収・再生過程の解明と十分な骨量が維持されていることの適切な評価が必要であり，この評価を非侵襲的に標準化された方法で行い，形成された骨に見合う適切な治療法を選択する必要がある。本研究では，骨吸収・再生過程の解明と画像情報を基にして標準的評価法の確立を目指している。
昨年度の研究結果より，骨膜からの骨再生は骨切除後5日より2週間の期間において旺盛に認められ。その後当初見られた網状骨が次第に層板骨へと変化してゆくことが観察された。骨膜下にα－TCP，HAを主成分とする人工骨を埋入する骨造成を行い，人工骨の材料や形態により造成過程に影響があることが確認された。
本年度の研究では，昨年度の研究結果を基にして，＜自家骨の生体内への移植後の変化＞では自家骨を移植した場合と人工骨を移植した場合における骨造成量の検討を行いまた骨の力学的強度計測も行っている。その結果，自家骨を移植した場合と比較して人工骨の埋入でも同等以上の力学的強度が得られる可能性が示唆された。＜再生骨の生体内への移植後の変化について研究＞では再生骨を骨欠損部位に骨再検材料として移植し，その生着・吸収・再生過程についての検討を行った。その結果，再生骨は現在用いられている自家骨と同様に安定した生着が見られ，再建材料として有効であることが示された。＜骨膜からの骨形成過程に発現する骨形成関連遺伝子の分析＞と＜骨形成促進物質の検討＞では頭蓋骨に形成した骨欠損部分に対して人工骨およびコラーゲンを充填しその条件下での骨再生過程を観察するとともに，骨再生過程に観察される関連因子の解析を行い，骨関連因子としてTGF-β，Runx2，VEGFの同定を行っている。
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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
24年度に計画していた＜血管柄付き下腿骨膜における骨再生量の検討＞，＜骨再生における足場素材の影響の検討＞は概ね計画していた研究が行われている。＜骨膜からの骨形成過程に発現する骨形成関連遺伝子の分析＞では，遺伝子の分析が遅滞しているが，骨形成因子の同定は行えており本研究も概ね研究計画が遂行できている。昨年度，研究が遅れ気味であった＜骨形成促進物質の検討＞については，α－TCPを主体成分とする人工骨およびコラーゲンが骨再生には有効であることが確認できているため，今後はこれらに加えBMPおよびｂ-FGFを投与することによる更なる骨再生が可能かについて検討が必要であり，研究計画が遅滞している。＜PRPに含まれる骨形成物質の同定＞についても，骨形成促進物質の検討と同様に今後実験を行う必要があり，研究計画は遅れている。
25年度に予定していた＜自家骨の生体内への移植後の変化＞および＜再生骨の生体内への移植後の変化＞については研究は順調に行われ，再生骨が自家骨と同等以上の再建材料としての可能性を有することが確認できており，研究計画は良好に行われている。尚本年度研究を計画していた＜再生骨の生体内への血管柄付き移植後の変化＞については，現在再生骨を血管柄付きで無い状態で移植しても良好な生着結果が得られていることから，現時点では研究の必要性は低いと考えられ，現在は実験を休止している。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度および25年度に行う予定であった研究計画のうち＜血管柄付き下腿骨膜における骨再生量の検討＞，＜骨再生における足場素材の影響の検討＞および＜骨膜からの骨形成過程に発現する骨形成関連遺伝子の分析＞については概ね研究計画が遂行できているが，＜骨膜からの骨形成過程に発現する骨形成関連遺伝子の分析＞のうち骨形成関連物質は同定されているが遺伝子解析が遅滞しているため，この部分について研究を重点的に行う予定である。また昨年度において研究の遅延があった＜骨形成促進物質の検討＞については構造体としてのα－TCPおよびコラーゲンの有効性は確認できているため今後はBMPおよびｂ-FGFなどの添加因子を投与する実験を行う予定である。また＜PRPに含まれる骨形成物質の同定＞については，骨形成に有効な因子が確認された時点で直ちに骨形成物質の同定を行う予定である。＜自家骨の生体内への移植後の変化＞および＜再生骨の生体内への移植後の変化＞については研究が順調に行われているため，今後は定量的解析中心にデータの解析を行う予定である。とくに本年度計画している画像評価において実験動物を用いる評価に必要な，実験動物におけるインプラント埋入実験は現在既に開始している。
26年度計画している，＜実験動物生体内移植骨画像の評価＞および＜臨床例における移植骨画像の評価＞については，実験動物に関する評価では現在行っている実験モデルにおいてこれらの評価を行うことは可能であり，今後その評価を行っていく。また臨床例については現在臨床例の集積を行っており，症例の集積が行えた時点で，計画している画像評価を行う準備は整っている。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
現在までの研究計画に遅延が見られる骨形成関連因子および遺伝子解析において使用する予定の試薬を中心として今後研究に使用する薬剤・実験材料が現在未購入となっているため研究費の使用が予定より遅れている。今後研究を遂行するにあたりこれらの薬剤や実験材料を購入する予定であるため研究費は予定額必要である。また本年度研究成果の発表を各種学会や専門紙に投稿することにより行う予定であり，現時点では予算に余剰が生じている。
今後骨形成因子や関連遺伝子の解析を進めてゆく予定であり各種試薬の購入を行う。また骨形成を評価するための画像評価に必要な動物実験を行う必要があり，このための実験動物の購入および人工骨・手術材料や骨形成促進剤の購入も行う。また成果発表のための旅費や論文投稿に必要な翻訳校正に必要な費用としても予算を執行する。
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[Journal Article] A new graft material for mandibular bone defect repair using regenerative bone from periosteum.2014
Author(s)
Mashimo T, Saito T, Shiratsuchi H, Iwata J, Uryu T, Tamagawa T, Yasumitsu T, Namaki S, Matsumoto K, Mori Y, Arai Y, Honda K, Yonehara Y.
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Journal Title
Jouranal of Hard Tissue Biology
Volume: 23
Pages: 45-54
Peer Reviewed
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[Journal Article] Assessment of the Bone Regenerative Process from Fibular Periosteum by in vivo Micro Computed Tomography.2013
Author(s)
Mashimo T, Saito T, Shiratsuchi H, Iwata J, Uryu T, Tamagawa T, Namaki S, Matsumoto K, Kawashima S, Mori Y, Arai Y, Honda K, Yonehara Y.
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Journal Title
Jouranal of Hard Tissue Biology
Volume: 22
Pages: 391-400
Peer Reviewed
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[Presentation] Comparative study of regenerative process at calvalial bone defect in rat, using in vivo micro-X-ray CT imaging and histological evaluation.2013
Author(s)
Uryu T, Matsumoto N, Uehara H, Namaki S, Komiyama K, Honda K, Arai Y, Shimohata N, Ung-il Chung, Yonehara Y
Organizer
第24回日本臨床口腔病理学会総会・学術集会
Place of Presentation
日本大学理工学部CSTホール（東京）
Year and Date
20130828-20130830
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[Presentation] A comparative study of micro-CT images and histological specimen in rats parietal bone defect repair process.2013
Author(s)
Yonehara Y, Uryu T, Uehara H, Shitatsuchi H, Saito T, Namaki S, Mashimo T, Tamagawa T, Matsumoto N, Komiyama K, Honda K, Arai Y, Shimohata N, Ung-il Chung
Organizer
The 19th International Congress of Dent-Maxillo-Facial Radiology
Place of Presentation
ベルゲン（ノルウェー）
Year and Date
20130622-20130627
