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整形外科手術の低侵襲化への骨形成タンパク(BMP)利用の基本理論と手技の確立

研究課題

研究課題/領域番号 11357015
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 整形外科学
研究機関信州大学

研究代表者

高岡 邦夫  信州大学, 医学部・整形外科学, 教授 (30112048)

研究分担者 岡田 隆雄  多木化学(株), 開発本部研究所, 有機化学グループ長
清水 富永  信州大学, 医学部・附属病院・整形外科, 助手 (40283270)
斎藤 直人  信州大学, 医学部・整形外科学, 講師 (80283258)
野崎 一敏  山内製薬(株), 創薬研究本部, 主任研究員
上村 幹男  信州大学, 医学部・整形外科学, 助手 (60273091)
高橋 浩一郎  山内製薬株式会社, 創薬研究本部, 主任研究員
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
30,700千円 (直接経費: 30,700千円)
2000年度: 9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
1999年度: 21,600千円 (直接経費: 21,600千円)
キーワード骨形成タンパク / 骨形成 / 低侵襲手術 / 人工担体 / 被吸収性ポリマー
研究概要

骨形成蛋白(Bone Morphogetic Protein, BMP)は骨に微量含まれるタンパク質であり、骨に再生能力をもたらす局所因子(サイトカイン)とされている。1988年にはじめてBMPの遺伝子が同定され、遺伝子組み替え技術をつかって合成に成功した(recombinant BNP, rBMP)。このrBMPを有効に利用すれば自家骨移植することなく骨の再生修復ができるはずであり、整形外科での治療に広く応用できる可能性が高い。しかしその臨床応用にあたって解決すべき問題が残されている。その問題の主なものは1.至適なDDS(drug delivery system)が確立されていないこと。すなわちBMPを局所で安全かつ有効に作用させるための適切な担体が得られていないこと。2.ヒトではBMPに対する反応性が低いことである。したがって本研究では1.適切なBMPのDDSを確立すること、2.ヒトのBMPにたいする反応性を高める方法を開発すること3.整形外科手術でBMP/担体の複合体をできる限り低侵襲に骨形成が必要な部位に導入する技術を確立すること、である。
研究開始以来、現在までに得られた成果を列記する。
1.従来BMPの担体として汎用されてきた家畜由来のコラーゲンにかわるものとして合成ポリマー(ポリ乳酸ポリエチレン共重合体)を開発した。このポリマーは分子量を調整すると液体状から硬いゲル状まで性質が変えることができ、用途に応じて選択できる利点がある。
2.液状ポリマーを担体として1mgのrBMP-2をビーグル犬の胸椎前方に注入することで低侵襲に脊椎前方固定が可能であることを実証した。手術手技についてはさらに改良中である。
3.ゲル状ポリマー/BMP複合体を表面に塗布した多孔性生体材料(金属、セラミック)によってウサギ上腕骨、ビーグル犬脛骨の大きな骨欠損の修復が可能であることを実証した
4.BMPに対する感受性を高める薬剤としてphosphodiesterase 阻害剤である Rolipram が有効であることを発見した。その他の薬剤についてもさらに検索中である。

報告書

(3件)
  • 2001 研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (47件)

  • [文献書誌] Saitou, N., Okada, T., Nozaki, K., Takaoka, K.: "A biodegradable polymer as a cytokine delivery system for inducing bone formation"Nature Biotechnology. 19(in press). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horiuchi, H., Takaoka, K.: "Enhancement of Bone Morphogenetic Protein-2 Induced New Bone Formation in Mice by Phosphodiesterase Inhibitor ; Pentoxify lline"Bone. (in press). (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saitoh S., Takaoka, K.: "Ectopic calcification following tibial fracture : property analysis"Skeletal Radiology. 29. 609-612 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kinoshita, T., Takaoka, K.: "Phosphodiesterase inhibitors, pentoxyfylline and rolipram, increase bone mass mainly by promoting bone formation in normal mice"Bone. 27. 811-817 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, S., Saito, N., Takaoka, K.: "Poor bone quality or hip structure as risk factors affecting survival of total hip arthroplasty"The Lancet. 355. 1499-1504 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saitoh, S., Takaoka, K.: "Tardy ulnar tunnelsyndrome caused by Galeazzi fracture-dislocation : A neuropathy with a new pathomechanism"Je Orthop. Trauma. 14. 66-70 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saitou,N., Okada,T., Horiuchi,H., Murakami,N., Takahashi,J., Nawata,M., Ota,H., Nozaki,K. and Takaoka,K.: "A biodegradable polymer as a cytokine delivery system for inducing bone formation"Nature Biotechnology. 19 ( in press ). (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horiuchi,H., Takaoka,K.: "Enhancement of Bone Morphogenetic Protein-2 Induced New Bone Formation in Mice by Phosphodiesterase Inhibitor; Pentoxify lline"Bone. in press. (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saitoh,S., Hata,Y., Murakami,N., Seki,H., Miyauchi,S. and Takaoka,K.: "Ectopic calcification following tibial fracture: property analysis"Skeletal Radiology. 29. 609-612 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kinoshita,T., Kobayashi,S., Ebara,S., Yoshimura,Y., Horiuchi,H., Tsutsumimoto,T., Wakabayashi,S. and Takaoka,K.: "Phosphodiesterase inhabitors, pentoxyfylline and rolipram, increase bone mass mainly by promoting bone formation in normal mice"Bone. 27. 811-817 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murakami,N., Saitoh,S., Hata,Y., Seki,H., Takaoka,K.: "Multiple telescoping anastomosis on an artery"Microsurgery. 20. 337-342 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mehdi,R., Shimizu,T., Yoshimura,Y., Gomyou,H., Takaoka,K.: "Expression of bone morphogenetic protein and its receptors in osteosarcoma and malignant fibrous histiocytoma"Jpn. J. Clin. Oncol.. 30. 272-275 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi,S., Saito,N., Horiuchi,H., Iorio,R., Takaoka,K.: "Poor bone quality or hip structure as risk factors affecting survival of total hip arthroplasty"The Lancet. 355. 1499-1504 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saitoh,T., Seki,H., Murakami,N., Hata,Y., Takaoka,K.: "Tardy ulnar tunnelsyndrome caused by Galeazzi fracture-dislocation: A neuropathy with a new pathomechanism"J. Orthop. Trauma. 14. 66-70 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ashizawa,R., Ohtsuka,K., Kaminura,M., Ebara,S., Takaoka,K.: "Percutaneous transpedicular biopsy of thoracic and lumber vertebrate -Method and diagnostic validity-"Surgical Neurology. 52. 545-551 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamimura,M., Ebara,S., Kinoshita,T., Itoh,H., Nakakohji,T., Takaoka,K., Ohtsuka,K.: "Anterior surgery with short fusion using the Zielke procedure for thoracic scoliosis; Focus on the correction of compensatory curves"J. Spinal Dysorders. 12. 451-460 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi,S., Shimizu,T., Mehdi,R., Nawata,S., Kojima,S., Tsutsumimoto,T., Iorio,R., Takaoka,K.: "Advantage of concurrent use of ansbolic and antiresorptive agents over single use of these agents in increasing trabecular bone volume, connectivity, and biochemical competence of rat vertebrace"Bone. 25. 703-712 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saitou.N.,Okada,T.,Nozaki,K.Takaoka,K.: "A biodegradable polymer as a cytokine delivery system for inducing bone formation."Nature Biotechnology. 19(in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Horiuchi,H.,Takaoka,K.: "Enhancement of Bone Morphogenetic Protein-2 Induced New Bone Formation in Mice by Phosphodiesterase Inhibitor ; Pentoxifylline."Bone. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Saitoh S.,Takaoka,K.: "Ectopic calcification following tibial fracture : property analysis."Skeletal Radiology. 29. 609-612 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kinoshita,T.,Takaoka,K.: "Phosphodiesterase inhibitors, pentoxyfylline and rolipram, increase bone mass mainly by promoting bone formation in normal mice."Bone. 27. 811-817 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi,S.,Saito,N,.Takaoka,K.: "Poor bone quality or hip structure as risk factors affecting survival of total hip arthroplasty."The Lancet. 355. 1499-1504 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Saitoh,S.Takaoka,K.: "Tardy ulnar tunnelsyndrome caused by Galeazzi fracture-dislocation : A neuropathy with a new pathomechanism."J.Orthop.Trauma.. 14. 66-70 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hidai, Y., Ebara, S., Takaoka, K.: "Treatmant of cervical compressive mvelopathy with a new dorsolateral decompressive procedure."Journal of Neurosurgery(Spine 2). 90. 178-185 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kamimura, M., Ebara, S., Takaoka, K.: "Accurate pedicle screw insertion under the control of a computer-assisted image guiding system"Journal of Orthopaedic Science,. 4. 197-206 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tsutsumimoto, H. Takaoka, K.: "IL-1 and TNF-α suppress N-cadherin expression in MC3T3-E1 cells."Journal of Bone and Mineral Research. 14. 1751-1760 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Saito, N., Okada, T., Takaoka, K.: "New svnthetic absorbable polymers as BMP carriers: Plastic properties of poly-D,L-lactic acid-polyethylene glycol block copolymers."Journal of Biomaterial Research.. 47. 104-110 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura, I.., Ikekawa, S., Takaoka, K.: "Association of the human NPPS gene with ossification of the posterior longitudinal ligament of the spine."Human Genetics.. 104. 492-497 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kawasaki, S., Ebara, S., Nkamura, K. and Takaoka, K.: "The E-box motif. recogneized by tissue-specific nuclear factor(s), is important for BMP-4 gene expression."Biochemical and Biophysical Research Communication.. 263. 560-565 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 上村幹男,江原宗平,高岡邦夫: "側彎症に対する胸腔鏡視下脊椎手術の検討"臨床整形. Vol.34. 1455-1461 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ryohei Ashizawa, Mikio Kamumura, kunio Takaoka: "Percutaneous transpediculara biopsy of thoracic and lumbar vertebrate-method and diagnostic validity,"Surgical Neurology. Vol.52. 545-551 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Mikio Kamimura, Ebara Sohei, Kunio Takaoka.: "Accurate pedicle screw insertion under control using a computer-assisted image guiding system"Laboratory test and clinical study, J Orthop, Sci. Vol.14. 197-206 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Mikio Kamimura, Sohei Ebara, Kunio Takaoka,: "Anterior Surgery with short Fusion using Zielke procedure for Thoracic Scoliosis-Focus on the Correction of Compensatory Curves"Journal of Spinal Disorders. Vol.12. 451-460 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 上村幹男、伊東秀博、高岡邦夫.: "ナビゲーションシステムの利点と問題点"脊椎脊髄ジャーナル. Vol.12. 97-102 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 上村幹男、江原宗平、高岡邦夫: "コンピュータナビゲーションシステムの画像診断への応用"臨床整形. Vol.347. 993-999 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi,S,Shimizu,T.,Takaoka,K.: "Advantage of concurrent use of anabolic and antiresorptive agents over single use of these agents in increasing trabecular bone volume, connectivity and biochemical competence of rat vertebrae."Bone. 25. 703-712 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kamimura,M.,Ebara,S.,Tanaka,K: "Anterior surgery with short fusion using the Zielke procedure for thoracic scoliosis;Focus on the correction of compensatory curves."J.Spinal Dysorders. 12. 451-460 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ahsizawa, R.., Ohtsuka, K., Takaoka, K.: "Percutaneous transpedicular biopsy of thoracic and lumber vertebrate -Method and diagnostic validity-."Surgical Neurology. 52. 545-551 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tominaga Shimizu, et al: "Liposarcoma of the left thigh"Modern Surgical Challenges for Musculoskeletal Sarcoma. 8巻. 79-94 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 高岡邦夫、清水富永: "骨粗鬆症の薬物療法の目的"The BONE. 14巻. 59-62 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Saito N, Okada T, Toba S, Miyamoto S, Takaoka K.: "New svnthetic absorbable polymers as BMP-carriers: plastic properties of poly-D, L-lactic acid-polyethylene glycol block copolymers."J Biomed Mater Res.. 47. 104-110 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 斎藤直人、高岡邦夫: "BMPの臨床応用に向けての研究"整・災外. 42. 953-958 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 斎藤直人: "骨形成因子(BMP)と人工担体による骨組織の再生"信州医誌. 47. 189-190 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 上村幹男: "整形外科 最新の治療:ナビゲーションシステムによる手術"南江堂. 2 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 上村幹男、江原宗平、高岡邦夫: "整形外科 最新の治療:先天性脊柱側彎"南江堂. 2 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 清水富永: "最新・骨粗鬆症"高岡邦夫. 640 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takaoka K, Saito N, Miyamoto S, Yoshikawa H, Okada T: "Bone-inducing implants"Elsevier Science B.V., Amsterdam. 10 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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