高齢者脊椎固定術において確実な骨癒合を実現する機能性間葉系幹細胞シートの創生
| Project/Area Number |
17K10982
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Orthopaedic surgery
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
井上 玄 北里大学, 医学部, 准教授 (80594209)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内田 健太郎 北里大学, 医学部, 講師 (50547578)
馬渕 洋 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (50424172)
宮城 正行 北里大学, 医学部, 講師 (90627556)
松下 治 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (00209537)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 細胞シート / 骨形成タンパク / 後側方固定術 / 移植・再生医療 / 細胞・組織 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超高齢社会を迎えた我が国において、高齢者の脊椎固定術が増加している。高齢者は若年者に比べ骨癒合が遷延することから高齢者の骨癒合促進は極めて重要である。間葉系幹細胞分離技術と細胞積層技術、成長因子アンカーリング技術を用いて機能性間葉系幹細胞シートを作製した。マウス後側方固定術（PLF）モデル に移植し、骨癒合促進能を検討した。ヒト間葉系幹細胞を分離後、３継代行った細胞を実験に用いた。200万個のヒト骨髄間葉系細胞をコラーゲンシートに播種し積層を行った。積層後10 ug BMP-2をコラーゲンシートに吸着後移植した群、細胞シートおよび10 ug BMP-2含有コラーゲンゲルを投与した群、細胞シートのみを移植した群を作製した。PLFモデルを作製したのみの群をコントロールとして用いた。細胞シート群ではコントロールに比べ新生骨量、骨塩量の増加が認められたが、椎体間の骨癒合は認められなかった。10 ug BMP-2をコラーゲンシートに吸着後移植した群、細胞シートおよび10 ug BMP-2含有人工コラーゲンゲルを投与した群では椎体間の骨癒合が認められたが、、細胞シートおよび10 ug BMP-2含有コラーゲンゲルを投与した群で最も高い新生骨量、骨塩量が認められた。本研究結果から細胞シートとBMP-2含有人個コラーゲンゲルの併用により椎体間の骨癒合が促進できることが示唆された。しかし、機能性間葉系幹細胞シートの作製にはBMPとコラーゲンの親和性を向上させる必要があった。
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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
間葉系幹細胞シートとBMPによる椎体間骨癒合促進に成功しており、おおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
コラーゲンとBMPの親和性を向上させるべく、コラーゲン材料の最適化およびコラーゲンアンカーの最適化を行う予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(8 results)
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[Journal Article] The impact of switching once-weekly teriparatide to denosumab in osteoporosis patients2019
Author(s)
Miyagi M, Fujimaki H, Naruse K, Suto K, Inoue G, Nakazawa T, Imura T, Saito W, Uchida K, Shirasawa E, Takahira N, Takaso M
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Journal Title
J Orthop Sci
Volume: 24
Pages: 153-158
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Effect of Freeze-Dried Allograft Bone With Human Basic Fibroblast Growth Factor Containing a Collagen-Binding Domain From Clostridium histolyticum Collagenase on Bone Formation After Lumbar Posterolateral Fusion Surgery in Rats2017
Author(s)
Inoue G, Uchida K, Matsushita O, Fujimaki H, Saito W, Miyagi M, Sekiguchi H, Nishi N, Ohtori S, Yogoro M, Takaso M.
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Journal Title
Spine (Phila Pa 1976)
Volume: 印刷中
Pages: 995-1001
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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