細菌分子によるマトリックスアンカー機構を応用した骨折治癒促進シーズの実用化研究

• 研究課題/領域番号: 15K20015
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 整形外科学
• 研究機関: 北里大学
• 研究代表者: 内田 健太郎 北里大学, 医学部, 講師 (50547578)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 骨折治癒促進 / コラーゲン結合型成長因子 / コラーゲン結合ドメイン / 難治性骨折 / 塩基性線維芽細胞増殖因子 / 骨形成促進 / 骨折治癒 / 人工コラーゲン

研究成果の概要

コラーゲン結合型bFGF（CB-bFGF)による骨形成促進法を最適化するために異なるコラーゲンアンカーを有する４種類のCB-bFGF(bFGF-s3, bFGF-s2b-s3, bFGF-s3b, bFGF-s3a-s3b)を作製し検討を行った。その結果、クロストリジウムヒストリティカムコラゲナーゼColG由来のコラーゲン結合ドメインを二つ有するs3a-s3bが最も高いコラーゲン結合性を有していた。そこで、bFGFとs3a-s3bの融合タンパクを作製し、人工コラーゲンとともにマウス骨折モデルに投与した結果、bFGF-s3a-s3bが高い骨形成促進能を有しいることが明らかになった。

研究成果

• [国際共同研究] University of Arkansas(米国)
• [雑誌論文] Basic Fibroblast Growth Factor Fused with Tandem Collagen-Binding Domains from Clostridium histolyticum Collagenase ColG Increases Bone Formation (2018)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi H, Uchida K, Matsushita O, Inoue G, Nishi N, Masuda R, Hamamoto N, Koide T, Shoji S, Takaso M
  • 雑誌名: Biomed Res Int 巻: 8393194 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1155/2018/8393194
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Basic Fibroblast Growth Factor-Anchored Multilayered Mesenchymal Cell Sheets Accelerate Periosteal Bone Formation (2017)
  • 著者名/発表者名: Uchida K, Inoue G, Matsushita O, Horikawa K, Sekiguchi H, Saito W, Takano S, Fujimaki H, Miyagi M, Takaso M.
  • 雑誌名: Biomed Res Int 巻: 4371460 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1155/2017/4371460
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 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 Rats (2017)
  • 著者名/発表者名: Inoue G, Uchida K, Matsushita O, Fujimaki H, Saito W, Miyagi M, Sekiguchi H, Nishi N, Ohtori S, Yogoro M, Takaso M.
  • 雑誌名: Spine 巻: 印刷中 号: 17 ページ: 995-1001
  • DOI: 10.1097/brs.0000000000002074
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Adrenomedullin Regulates IL-1β Gene Expression in F4/80+ Macrophages during Synovial Inflammation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takano S, Uchida K, Miyagi M, Inoue G, Aikawa J, Iwabuchi K, Takaso M.
  • 雑誌名: J Immunol Res. 巻: - ページ: 1-10
  • DOI: 10.1155/2017/9832430
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Oriented collagen tubes combined with basic fibroblast growth factor promote peripheral nerve regeneration in a 15 mm sciatic nerve defect rat model (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujimaki H, Uchida K, Inoue G, Miyagi M, Nemoto N, Saku T, Isobe Y, Inage K, Matsushita O, Yagishita S, Sato J, Takano S, Sakuma Y, Ohtori S, Takahashi K, Takaso M.
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res A 巻: 105 号: 1 ページ: 8-14
  • DOI: 10.1002/jbm.a.35866
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nerve growth factor regulation by TNF-alpha; and IL-1β in synovial macrophages and fibroblasts in osteoarthritic mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takano S, Uchida K, Miyagi M, Inoue G, Fujimaki H, Aikawa J, Iwase D, Minatani A, Iwabuchi K, Takaso M.
  • 雑誌名: J Immunol Res 巻: - ページ: 1-8
  • DOI: 10.1155/2016/5706359
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Acceleration of bone formation during fracture healing by poly(pro-hyp-gly)10 and basic fibroblast growth factor containing polycystic kidney disease and collagen-binding domains from Clostridium histolyticum collagenase (2016)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi H, Uchida K, Inoue G, Matsushita O, Saito W, Aikawa J, Tanaka K, Fujimaki H, Miyagi M, Takaso M.
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res A 巻: 104 号: 6 ページ: 1372-1378
  • DOI: 10.1002/jbm.a.35670
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Acceleration Of Bone Repair During Fracture Healing By Poly(pro-hyp-gly)10 And Basic Fibroblast Growth Factor Containing Collagen-binding Domains From Clostridium Histolyticum Collagenase (2017)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi H, Uchida K, Inoue G, Saito W, Aikawa J, Fujimaki H, Nagura N, Takano S, Miyagi M Takaso M
  • 学会等名: ORS 2017 Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego(USA)
  • 年月日: 2017-03-19
  • 国際学会
• [学会発表] 難治性骨折に対する新規コラーゲン結合型塩基性線維芽細胞増殖因子/人工コラーゲン複合体の有用性の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 関口裕之、内田健太郎、井上玄、宮城正行、相川淳、高野昇太郎、名倉直重、中脇充章、庄司真太郎、大貫裕子、高相昌士
  • 学会等名: 第32回日本整形外科学会基礎学術集会
• [学会発表] 新規コラーゲン結合型線維芽細胞増殖因子による骨形成法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 関口裕之、内田健太郎、井上 玄、高相晶士.
  • 学会等名: 第36回日本運動器移植・再生医学研究会
• [学会発表] 人工コラーゲンゲルとコラーゲン結合型線維芽細胞増殖因子による骨折後の骨形成促進効果の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 関口裕之、内田健太郎、井上 玄、相川 淳、齋藤 亘、宮城正行、藤巻寿子、大貫裕子、高相晶士
  • 学会等名: 第30回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 富山国際会議場（富山県富山市）
  • 年月日: 2015-10-22
• [産業財産権] COLLAGEN-BINDING AGENT COMPOSITIONS AND METHODS OF USING THE SAME (2017)
  • 発明者名: Skaon J, Uchida K et al.
  • 権利者名: Skaon J, Uchida K et al.
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2017-02-10
  • 外国