高密度コラーゲン材料と多血小板血漿を併用した新たな椎体固定法の開発

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26861210
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 井上 玄 北里大学, 医学部, 准教授 (80594209)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 多血小板血漿

Outline of Annual Research Achievements

株式会社ニッピとの共同研究のもと、コラーゲンを積層する技術を用いて半径3～4mmの円柱状のケージの作成に成功した。完成した円柱の中心部に径の異なる金属棒で、空間を作成した。径3mmの管は技術的に強度を保つことは困難であり、径1.5mmのスペースを作成し、ケージのデザインとした。
300gのSDラット（n=2）の尾椎Co5/6椎間を露出し、先にデザインしたケージを挿入し、経時的にレントゲンで撮影を行った。骨癒合の判定はレントゲンでは困難であり、専用のデバイスに尾椎を固定して前後屈を行い、その可動範囲が1°未満となった時期を計測した。結果、ケージの内部に何も移植しない場合、術後約8週で骨癒合することを確認した。
次に別個体から作成したラットPratelet rich Plasma(PRP)をケージに３０分浸潤させ、コントロールとして同個体より作成したPratelet poor Plasma(PPP)を用いた（各n=4）。骨癒合期間はPRP群5.8±1.3週、PPP群8.0±0.8週とPRP群で有意に短かった（t検定、p<0.05）。また、レントゲン上、経時的に椎間板高位が徐々に低下していたが、両群間で投影学的な有意差を認めなかった。
組織学的には術後2週、4週で2群を比較した。H-E染色では術後2週で有意な差を認めなかったが、術後4週でコラーゲン構造の周囲にPRP群で骨芽細胞が増加している傾向を認めた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

PRP内の成長因子濃度の検体は保存しており、今後計測予定である。

Strategy for Future Research Activity

組織標本は既に作成済みであり、今後、TRACP染色などの免疫組織学的評価を含めた詳細な検討を行う予定である。
また、コラーゲン構造体の他、同様の検討を別個体から採取した大腿骨を採型した同種骨にて行う予定である。

Research Products

• [Journal Article] Acceleration of bone formation during fracture healing by injectable collagen powder and human basic fibroblast growth factor containing a collagen-binding domain from Clostridium histolyticum collagenase. (2014)
  • Author(s): Saito W, Uchida K, Ueno M, Matsushita O, Inoue G, Nishi N, Ogura T, Hattori S, Fujimaki H, Tanaka K, Takaso M
  • Journal Title: J Biomed Mater Res A. Volume: 102 Pages: 3049-3055
  • DOI: 10.1002/jbm.a.34974.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acceleration of periosteal bone formation by human basic fibroblast growth factor containing a collagen-binding domain from Clostridium histolyticum collagenase. (2014)
  • Author(s): Uchida K, Matsushita O, Naruse K, Mima T, Nishi N, Hattori S, Ogura T, Inoue G, Tanaka K, Takaso M
  • Journal Title: J Biomed Mater Res A. Volume: 102 Pages: 1737-1743
  • DOI: 10.1002/jbm.a.34841.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Risk factors for L5-S1 disk height reduction after lumbar posterolateral floating fusion surgery. (2014)
  • Author(s): Inoue G, Takaso M, Miyagi M, Kamoda H, Ishikawa T, Nakazawa T, Imura T, Ueno M, Saito W, Uchida K, Toyone T, Takahashi K, Ohtori S
  • Journal Title: J Spinal Disord Tech. Volume: 27 Pages: E187-192
  • DOI: 10.1097/BSD.0000000000000088.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Efficacy of anti-nerve growth factor therapy for discogenic neck pain in rats. (2014)
  • Author(s): Sainoh T, Sakuma Y, Miyagi M, Orita S, Yamauchi K, Inoue G, Kamoda H, Ishikawa T, Suzuki M, Kubota G, Oikawa Y, Inage K, Sato J, Nakamura J, Aoki Y, Takaso M, Toyone T, Takahashi K, Ohtori S
  • Journal Title: Spine (Phila Pa 1976). Volume: 39 Pages: E757-762
  • DOI: 10.1097/BRS.0000000000000340.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Teriparatide increases the insertional torque of pedicle screws during fusion surgery in patients with postmenopausal osteoporosis. (2014)
  • Author(s): Inoue G, Ueno M, Nakazawa T, Imura T, Saito W, Uchida K, Ohtori S, Toyone T, Takahira N, Takaso M
  • Journal Title: J Neurosurg Spine. Volume: 21 Pages: 425-431
  • DOI: 10.3171/2014.5.SPINE13656.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibiting IκB kinase-β downregulates inflammatory cytokines in injured discs and neuropeptides in dorsal root ganglia innervating injured discs in rats. (2014)
  • Author(s): Kobori S, Miyagi M, Orita S, Gemba T, Ishikawa T, Kamoda H, Suzuki M, Hishiya T, Yamada T, Eguchi Y, Arai G, Sakuma Y, Oikawa Y, Aoki Y, Toyone T, Takahashi K, Inoue G, Ohtori S
  • Journal Title: Spine (Phila Pa 1976). Volume: 39 Pages: 1171-1177
  • DOI: 10.1097/BRS.0000000000000374.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acceleration of bone union after structural bone grafts with collagen-binding basic fibroblast growth factor anchored-collagen sheet for critical-size bone defects. (2014)
  • Author(s): Ueno M, Uchida K, Saito W, Matsushita O, Yogoro M, Nishi N, Ogura T, Hattori S, Inoue G, Tanaka K, Takahira N, Takaso M
  • Journal Title: Biomed Mater. Volume: 9 Pages: -
  • DOI: 10.1088/1748-6041/9/3/035014.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] The effectiveness of teriparatide for insertional torque of pedicle screws in patients with postmenopausal osteoporosis (2014)
  • Author(s): Inoue G, Ueno M, Nakazawa T, Imura T, Saito W, Uchida K, Takahira N, Takaso M
  • Organizer: The 10th Meeting of the International Research Society of Spinal Deformities
  • Place of Presentation: Sapporo (Japan)
  • Year and Date: 2014-06-29 – 2014-07-02
• [Presentation] Anti-bFGF neutralizing antibody reduces grial cell activation in dorsal horn in rats CFA- induced discitis. (2014)
  • Author(s): Inoue G, Uchida K, Fujimaki H, Sekiguchi H, Ueno M, Saito W, Nakazawa T, Imura T, Takahira N, Takaso M
  • Organizer: The 41th Annual Meeting of the International Society for the Study of the Lumbar Spine
  • Place of Presentation: Seoul (Korea)
  • Year and Date: 2014-06-03 – 2014-06-07
• [Presentation] Effect of anti-bFGF neutralizing antibody on neuropathic pain induced by spinal nerve ligation in rats. (2014)
  • Author(s): Fujimaki H, Inoue G, Uchida K, Sekiguchi H, Ueno M, Saito W, Takahira N, Takaso M
  • Organizer: The 41th Annual Meeting of the International Society for the Study of the Lumbar Spine
  • Place of Presentation: Seoul (Korea)
  • Year and Date: 2014-06-03 – 2014-06-07