骨形成細胞シートを併用した骨延長術の有用性に関する実験的研究

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26462276
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: 面川 庄平 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (70597103)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 赤羽 学 奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (40326327) ; 中野 健一 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (20597108) ; 田中 康仁 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (30316070) ; 清水 隆昌 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (70464667)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 細胞シート / 創外固定 / 骨延長

Outline of Annual Research Achievements

ラット大腿骨骨延長モデルへの骨形成細胞シート（Osteogenic Matrix Cell Sheet; OMCS）の繰り返しの注入移植実験を行うにあたり、平成27年度はラット大腿骨骨延長モデルに必要なラット用創外固定の装着実験を行った。
方法：12週齢Fischer344ラットの大腿部背側から皮切を加え大腿骨を露出したのち、ラット用創外固定器（RISystem社製RatDisTM）を大腿骨に固定する。固定用ピンは大腿骨骨切り予定部位の近位および遠位にそれぞれ2本刺入する。刺入したピンに創外固定器を装着したのち大腿骨の骨切りを行う。骨延長の方法は1週間の待機期間（Lag phase）の後、一日二回0.25mm（0.5mm／day）の骨延長を10－20 日間（総延長量5－10 ㎜）行う。緩徐延長開始後8 週の時点で延長部の骨癒合が認められない延長量を決定する。また、凍結保存OMCSを解凍した細胞シートを大腿骨の骨延長部位に1ml シリンジと16Ｇ注射針を使用して繰り返し注入する。注入回数、注入量は異なる注入回数（1，2 回）異なる注入量（0.2ml,0.3ml,0.5ml）の6 群（各n=3）を作製し、初回注入後4 週で半数以上骨癒合が得られた最少枚数を注入量として決定する。
結果：創外固定装着時の器械の破損、創外固定装着後7日以内に創外固定器の脱落あるいは固定用ピンの骨からの逸脱および延長開始後の創外固定の脱落があった。
目的とするラット大腿骨骨延長モデルの骨延長量、OMCSの注入回数および注入量の決定には至らなかった。
まとめ： ラット大腿骨骨延長モデル作製には創外固定装着手技の確立と骨延長量、OMCSの注入回数および注入量の決定が今後の課題である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ラット大腿骨骨延長モデルへの繰り返しの骨形成細胞シート注入を行う上で、ラット大腿骨骨延長モデルに装着する創外固定の購入について当初予定していた国内業者での取り扱いがなく、米国RISystem社製のラット用骨延長用創外固定器を購入する必要があり、予定より研究開始が遅れた。RISystem社製RatDisを購入後ラット大腿骨への装着を行ったが、創外固定の脱落や破損により研究の進行が遅延した。現在、ラット大腿骨への創外固定装着手技は実行可能となっている。

Strategy for Future Research Activity

平成27年度の研究では、ラット大腿骨骨延長モデルに装着する装着手技は実行可能となったが、骨延長モデルの骨延長量が確立されず、骨形成細胞シートの骨延長部への注入回数および注入量の決定に至っていない。そのため次年度では、ラット大腿骨骨延長モデルでの緩徐延長により骨癒合が得られない骨延長量を決定する。さらに、骨形成細胞シートを骨延長部へ注入し、同様にレントゲンおよび組織学的に評価する。至適なシート注入回数、注入量を決定することにより、シート注入の骨延長モデルを確立し、骨形成細胞シートの注入移植後の骨形成能評価を行う予定である。

Causes of Carryover

ラット大腿骨骨延長モデルに装着する創外固定の購入について、当初予定していた国内業者での取り扱いがなく、米国RISystem社製のラット用骨延長用創外固定器を購入した。1基のみを購入したため、予算の残余を生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

今年度はラット用骨延長用創外固定器を複数購入し、モデルの確立と延長欠損部への骨形成細胞シート注入実験を遂行する。