新規コンビネーションプロダクトを用いた骨再生治療の実現

• 研究課題/領域番号: 18K19891
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分90:人間医工学およびその関連分野
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 鎌倉 慎治 東北大学, 医工学研究科, 教授 (80224640)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: トランスレーショナルリサーチ / 移植・再生医療 / 生体材料 / 複合材料・物性 / 歯学 / 骨再生 / リン酸カルシウム / コラーゲン

研究成果の概要

既に製品化されているオクタカルシウムフォスフェート（OCP）・コラーゲン複合体（OCP/Col）の骨再生能を増強すべく、独自にコンビネーションプロダクト（OCP/Col・テリパラチド（TPTD）複合体：OCP/Col/TPTD）を開発し、その骨再生能を検証した。ラットの骨欠損モデルでは、OCP/Col/TPTDは対照群に比べ、骨形成系細胞のマーカーや血管新生が強く発現し、その骨再生能はOCP/Colに比べ有意に増強されることが明らかになった。またラット骨造成モデルでは、既存骨側から、あるいはOCP/Colを起点とした骨形成が、骨膜側の細胞接触に比べ骨造成に有利に働くことが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は独自開発したOCP/Col/TPTDが既に製品化されたOCP/Colに比べ、より強い骨再生能を持つことを示している。それらの臨床応用には大型動物における骨再生能検証など、今後さらなる研究が必要ではあるが、OCP/Col/TPTDによる骨再生治療はOCP/Colと同様に煩雑な操作や管理体制を必要としないため、将来的な骨再生治療法の一つのオプションとして有用性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Octacalcium phosphate collagen composite stimulates the expression and activity of osteogenic factors to promote bone regeneration (2020)
  • 著者名/発表者名: Kouketsu A, Matsui K, Kawai T, Ezoe Y, Yanagisawa T, Yasuda A, Takahashi T, Kamakura S.
  • 雑誌名: J Tissue Eng Reger Med 巻: 14 号: 1 ページ: 99-107
  • DOI: 10.1002/term.2969
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical study of octacalcium phosphate and collagen composite in oral and maxillofacial surgery (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawai T, Kamakura S, Matsui K, Fukuda M, Takano H, Iino M, Ishikawa S, Kawana H, Soma T, Imamura E, Kizu H, Michibata A, Asahina I, Miura K, Nakamura N, Kibe T, Suzuki O, Takahashi T.
  • 雑誌名: J Tissue Eng 巻: 11 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1177/2041731419896449
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Octacalcium phosphate collagen composite (OCP/Col) enhance bone regeneration in a rat model of skull defect with dural defect (2020)
  • 著者名/発表者名: Sasaki T, Niizuma K, Kanoke A, Matsui K, Ogita S, Rashad S, Kawai T, Watanabe M, Takahashi T, Kamakura S, Tominaga T.
  • 雑誌名: Heliyon 巻: 6 号: 2 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1016/j.heliyon.2020.e03347
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Bone augmentation by octacalcium phosphate and collagen composite coated with poly-lactic acid cage (2020)
  • 著者名/発表者名: Yanagisawa T, Yasuda A, Makkonen RI, Kamakura S.
  • 雑誌名: Clin Exp Dent Res 巻: - 号: 4 ページ: 391-399
  • DOI: 10.1002/cre2.287
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Bone regeneration by low-dose recombinant human bone morphogenetic protein-2 carried on octacalcium phosphate collagen composite (2020)
  • 著者名/発表者名: Bien ND, Miura KI, Sumita Y, Nakatani Y, Shido R, Kajii F, Kamakura S, Aashina I.
  • 雑誌名: J Hard Tissue Biol 巻: 7
  • NAID: 130007833311
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of pre-freezing conditions of octacalcium phosphate and collagen composite for reproducible appositional bone formation (2020)
  • 著者名/発表者名: Yanagisawa T, Yasuda A, Makkonen RI, Kamakura S.
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res B Appl Biomater 巻: - 号: 7 ページ: 2827-2834
  • DOI: 10.1002/jbm.b.34613
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] リン酸八カルシウム・コラーゲン複合体に関する基礎研究から治験までの経過概要 (2019)
  • 著者名/発表者名: 川井 忠、鎌倉慎治、松井桂子、髙橋 哲、鈴木 治
  • 雑誌名: バイオマテリアル 巻: 37 ページ: 88-95
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] First clinical application of octacalcium phosphate collagen composite on bone regeneration in maxillary sinus floor augmentation: a prospective, single-arm, open-label clinical trial (2019)
  • 著者名/発表者名: Miura K, Sumita Y, Kajii F, Tanaka H, Kamakura S, Asahina I
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials 巻: in press 号: 1 ページ: 243-252
  • DOI: 10.1002/jbm.b.34384
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-dose local administration of teriparatide with a octacalcium phosphate collagen composite enhances bone regeneration in a rodent critical-sized calvarial defect (2018)
  • 著者名/発表者名: Kajii Fumihiko、Iwai Atsushi、Tanaka Hidenori、Matsui Keiko、Kawai Tadashi、Kamakura Shinji
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials 巻: 106 号: 5 ページ: 1851-1857
  • DOI: 10.1002/jbm.b.33993
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] リン酸オクタカルシウム・コラーゲン複合体 (2018)
  • 著者名/発表者名: 川井 忠、松井桂子、鈴木 治、髙橋 哲、鎌倉慎治
  • 雑誌名: 歯界展望 巻: 131 ページ: 870-876
  • 査読あり
• [雑誌論文] 体内埋め込み型医療機器の開発と実用化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 鎌倉慎治
  • 雑誌名: FCレポート 巻: 36 ページ: 98-103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bone regeneration by freeze-dried composite of octacalcium phosphate collagen and teriparatide (2018)
  • 著者名/発表者名: Iwai Atsushi、Kajii Fumihiko、Tanaka Hidenori、Sasaki Kazuo、Matsui Keiko、Kawai Tadashi、Kamakura Shinji
  • 雑誌名: Oral Diseases 巻: 24 号: 8 ページ: 1514-1521
  • DOI: 10.1111/odi.12923
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] First Clinical Application of New Bone Substitute Material to the Alveolar Cleft (2018)
  • 著者名/発表者名: Matsui Keiko、Takahashi Tetsu、Kawai Tadashi、Kamakura Shinji
  • 雑誌名: Journal of Clinical Trials 巻: 08 号: 03 ページ: 346-346
  • DOI: 10.4172/2167-0870.1000346
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Application of octacalcium phosphate collagen composite for bone augmentation with sinus floor elevation in humans (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawai T, Takahashi T, Matsui K, Ezoe Y, Kajii F, Shimizu Y, Koyama S, Kumamoto H, Suzuki O, Kamakura S
  • 雑誌名: Clin Surg 巻: 3 ページ: 2112-2112
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Application of octacalcium phosphate collagen composite to bone defects in humans: A long-term observational study. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawai T, Takahashi T, Matsui K, Ezoe Y, Suzuki O, Kamakura S
  • 雑誌名: Clin Surg 巻: 3 ページ: 2130-2130
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 人工臓器ー最新の進歩 人工骨 (2018)
  • 著者名/発表者名: 鎌倉慎治
  • 雑誌名: 人工臓器 巻: 47 ページ: 180-184
  • 査読あり
• [雑誌論文] 東北大発の新規骨再生材料の開発とその製品化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 鎌倉慎治
  • 雑誌名: 東北矯正歯科学会雑誌 巻: 26 ページ: 101-104
  • 査読あり
• [学会発表] オクタカルシウムフォスフェート・コラーゲン複合体（OCP/Col）の垂直的骨増生 (2020)
  • 著者名/発表者名: 柳沢俊樹，安田彩人，鎌倉慎治
  • 学会等名: 第19回日本再生医療学会総会（令和２年３月12日～14日：パシフィコ横浜）
• [学会発表] Single-Dose Local Administration of Teriparatide with Octacalcium Phosphate Collagen Composites Achieved Bony Reconstruction after Canine Mandibular Amputation (2019)
  • 著者名/発表者名: Matsui K, Kawai T, Ezoe Y, Yanagisawa T, Yasuda A, Takahashi T, Kamakura S.
  • 学会等名: 46th European Calcified Tissue Society (ECTS) Congress
  • 国際学会
• [学会発表] リン酸オクタカルシウム・コラーゲン複合体(OCP/Col)で再生した顎裂部骨架橋への永久犬歯自然萌出 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松井桂子，高橋 哲，川井 忠，鎌倉慎治
  • 学会等名: 第43回日本口蓋裂学会総会・学術集会
• [学会発表] OCP/Collagenの開発と顎裂モデルでの骨再生 (2019)
  • 著者名/発表者名: 鎌倉慎治
  • 学会等名: 第43回日本口蓋裂学会総会・学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 「東北大」発の骨再生材料の製品化：東洋紡との産学連携による歯科口腔外科領域の骨欠損修復 (2019)
  • 著者名/発表者名: 鎌倉慎治
  • 学会等名: 第4回東北大学Networking Evening
  • 招待講演
• [学会発表] Dental implant treatment with sinus floor elevation using octacalcium phosphate collagen composite: a case study (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawai T, Kamakura S, Matsui K, Ezoe Y, Suzuki O, Takahashi T.
  • 学会等名: 30th European Conference on Biomaterials
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of collagen concentration in preparation process on mechanical properties of octacalcium phosphate/collagen composites (2019)
  • 著者名/発表者名: Yasuda A, Kamitakahara M, Yanagisawa T, Kawashita M, Kamakura S
  • 学会等名: Tissue Engineering & Regenerative Medicine International Society (TERMIS) 2019 Asia Pacific meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Vertical bone formation of OCP/Collagen covered poly-lactic acid cage (2019)
  • 著者名/発表者名: Yanagisawa T, Yasuda A, Kamakura S
  • 学会等名: Tissue Engineering & Regenerative Medicine International Society (TERMIS) 2019 Asia Pacific meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Reconstruction of Amputated Bone by Teriparatide with OCP/Collagen (2019)
  • 著者名/発表者名: Matsui K, Kawai T, Ezoe Y, Yanagisawa T, Yasuda A, Takahashi T, Kamakura S.
  • 学会等名: Tissue Engineering & Regenerative Medicine International Society (TERMIS) 2019 Asia Pacific meeting
  • 国際学会
• [学会発表] リン酸オクタカルシウム・コラーゲン複合体埋入顎裂部における骨架橋の成熟 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松井桂子，高橋 哲，川井 忠，鎌倉慎治
  • 学会等名: 第64回（社）日本口腔外科学会総会・学術大会
• [学会発表] オクタカルシウムフォスフェート・コラーゲン複合体（OCP/Col）の垂直的骨増生 (2019)
  • 著者名/発表者名: 柳沢俊樹，安田彩人，鎌倉 慎治
  • 学会等名: 第64回（社）日本口腔外科学会総会・学術大会
• [学会発表] 企業主導治験によるリン酸オクタカルシウム・コラーゲン複合体を用いた骨再生能評価 (2019)
  • 著者名/発表者名: 川井 忠、鎌倉慎治、松井桂子、鈴木 治、髙橋 哲
  • 学会等名: 第64回（社）日本口腔外科学会総会・学術大会
• [学会発表] Teriparatide局所併用OCP/Collagenによるイヌ下顎骨離断部の骨再生 (2019)
  • 著者名/発表者名: 鎌倉慎治，松井桂子，川井 忠，江副祐史，柳沢俊樹，安田彩人，高橋 哲
  • 学会等名: 第41回日本バイオマテリアル学会大会
• [学会発表] オクタカルシウムフォスフェート・コラーゲン複合体（OCP /Col）の垂直的骨増生 (2019)
  • 著者名/発表者名: 柳沢俊樹，安田彩人，鎌倉慎治
  • 学会等名: 第41回日本バイオマテリアル学会大会
• [学会発表] オクタカルシウムフォスフェート・コラーゲン複合体における作製時の濃縮率が機械的特性へ及ぼす影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 安田彩人、上高原理暢、柳沢俊樹、川下将一、鎌倉慎治
  • 学会等名: 第41回日本バイオマテリアル学会大会
• [学会発表] メイド・イン・ジャパンの骨再生材料の開発とその製品化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 鎌倉慎治
  • 学会等名: 明海大学第406回研修会、第276回大学院ＦＤ研修会
  • 招待講演
• [学会発表] テリパラチドを局所併用した各種骨再生材料によるイヌ下顎骨離断部の骨再生 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松井桂子，鎌倉慎治，川井 忠，江副祐史，柳沢俊樹，安田彩人，高橋 哲
  • 学会等名: 第18回日本再生医療学会総会
• [学会発表] リン酸オクタカルシウム・コラーゲン複合体を使用した2症例の長期経過 (2019)
  • 著者名/発表者名: 川井 忠、松井桂子、江副祐史、鈴木 治、髙橋 哲、鎌倉慎治
  • 学会等名: 第18回日本再生医療学会総会
• [学会発表] ラット頭蓋冠骨欠損に埋入されたリン酸オクタカルシウム / Collagen複合体の骨再生能に関する免疫組織学的評価 (2019)
  • 著者名/発表者名: 纐纈 衆, 松井 桂子，川井 忠，江副 祐史，柳沢 俊樹、安田 彩人、高橋 哲，鎌倉 慎治
  • 学会等名: 第18回日本再生医療学会総会
• [学会発表] PLAケージで被覆したOCP/Colの垂直的骨増生 (2019)
  • 著者名/発表者名: 柳沢俊樹，安田人，鎌倉慎治
  • 学会等名: 第18回日本再生医療学会総会
• [学会発表] オクタカルシウムフォスフェート・コラーゲン複合体のsocket preservationへの適用における骨再生能の評価 (2019)
  • 著者名/発表者名: 江副 祐史，松井 桂子，川井 忠，高橋 哲，鎌倉 慎治
  • 学会等名: 第18回日本再生医療学会総会
• [学会発表] "作製時のコラーゲン濃縮率がオクタカルシウムホスフェート・コラーゲン複合体の 機械的特性に与える影響" (2019)
  • 著者名/発表者名: 安田彩人・上高原理暢・柳沢俊樹・川下将一・鎌倉慎治
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 2019 年年会
• [学会発表] 骨再生材料リン酸オクタカルシウム・コラーゲン複合体の顎裂部への応用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松井桂子、川井 忠、鎌倉慎治、髙橋 哲
  • 学会等名: 第42回日本口蓋裂学会総会・学術集会
• [学会発表] 東北大発の新規骨再生材料の開発とその製品化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 鎌倉慎治
  • 学会等名: 第34回東北矯正歯科学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] New Freeze-Dried Bone Regenerative Material consisting of Octacalcium Phosphate Collagen and Teriparatide (2018)
  • 著者名/発表者名: Kamakura S, Iwai A, Kajii F, Tanaka H, Matsui K, Kawai T,
  • 学会等名: 5th TERMIS World Congress
  • 国際学会
• [学会発表] New freeze-dried bone regenerative material consisting of octacalcium phosphate collagen composite and teriparatide (2018)
  • 著者名/発表者名: Kamakura S, Iwai A, Kajii F, Tanaka H, Matsui K, Kawai T,
  • 学会等名: The XXⅣ Congress of European Association for Cranio-Maxillo-Facial Surgery
  • 国際学会
• [学会発表] 骨形成促進薬併用によるリン酸オクタカルシウム・コラーゲン複合体の骨再生能増強効 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松井桂子，鎌倉慎治，川井 忠，江副祐史，柳沢俊樹，高橋 哲
  • 学会等名: 第62回日本口腔外科学会総会・学術大会
• [学会発表] リン酸オクタカルシウム・コラーゲン複合体の臨床応用を行った症例の長期観察 (2018)
  • 著者名/発表者名: 川井 忠、松井桂子、江副祐史、鈴木 治、髙橋 哲、鎌倉慎治
  • 学会等名: 第62回日本口腔外科学会総会・学術大会
• [学会発表] 上顎洞底挙上術におけるリン酸オクタカルシウム・コラーゲン複合体の骨再生能ならびにデンタルインプラントの安定性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 三浦桂一郎、住田吉慶、大場誠悟、川﨑貴子、梅林真由美、柳本惣市、坂本由紀、鎌倉慎治、高橋 哲、朝比奈 泉
  • 学会等名: 第62回日本口腔外科学会総会・学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] PLLAケージで被覆したリン酸オクタカルシウム・コラーゲン複合体の垂直的骨増生 (2018)
  • 著者名/発表者名: 柳沢俊樹、鎌倉慎治
  • 学会等名: 第62回日本口腔外科学会総会・学術大会
• [学会発表] New combination products of bone substitutes: Freeze-dried composite of octacalcium phosphate collagen and teriparatide (2018)
  • 著者名/発表者名: Kamakura S, Iwai A, Kajii F, Tanaka H, Sasaki K, Matsui K, Kawai T
  • 学会等名: 13th Asian Congress on Oral and Maxillofacial Surgery
  • 国際学会
• [学会発表] Long-term observation of 2 cases treated with octacalcium phosphate collagen composite (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawai T, Matsui K, Ezoe Y, Suzuki O, Takahashi T, Kamakura S.
  • 学会等名: 13th Asian Congress on Oral and Maxillofacial Surgery
  • 国際学会
• [学会発表] OCP/Collagenの実用化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 甲斐壮馬、松林秀繁、岩井敦史、梶井文彦、田中秀典、西田光夫、浅井治夫、鎌倉慎治、 松井桂子、 川井 忠、髙橋 哲
  • 学会等名: 第40回日本バイオマテリアル学会大会
• [学会発表] PLAケージで被覆したOCP/Colの垂直的骨増生 (2018)
  • 著者名/発表者名: 柳沢俊樹, 安田彩人, 鎌倉慎治
  • 学会等名: 第40回日本バイオマテリアル学会大会
• [図書] Chapter 10. Development and clinical application of octacalcium phosphate/collagen composites, pp. 289-308. In Octacalcium Phosphate Biomaterials. Eds. Eds. Insley G ans Suzuki O (2020)
  • 著者名/発表者名: Kamakura S.
  • 総ページ数: 374
  • 出版者: Elsevier
  • ISBN: 9780081025123
• [備考] 東北大学研究シーズ集「リン酸オクタカルシウム(OCP)・コラーゲン複合体による骨再生治療
  • URL: http://www.rpip.tohoku.ac.jp/seeds/profile/359/lang:jp/
• [備考] Tohoku University Research Profiles
  • URL: http://www.rpip.tohoku.ac.jp/seeds/profile/359/lang:en/
• [備考] 東北大学病院臨床研究推進センター：リン酸オクタカルシウム(OCP)・コラーゲン複合体による骨再生治療
  • URL: http://www.crieto.hosp.tohoku.ac.jp/seedlist/seed26.html
• [備考] Clinical Research Innovation and Education Center
  • URL: http://www.crieto.hosp.tohoku.ac.jp/english/seeds/shinji-kamakura
• [備考] 東北大学研究シーズ集「リン酸オクタカルシウム(OCP)・コラーゲン複合体による骨再生治療」
  • URL: http://www.rpip.tohoku.ac.jp/seeds/profile/359/lang:jp/
• [備考] Bone Regenerative Therapy by OCP/Col
  • URL: http://www.rpip.tohoku.ac.jp/seeds/profile/359/lang:en/
• [備考] Bone Regenerative Therapy by OCP/Col
  • URL: http://www.crieto.hosp.tohoku.ac.jp/english/seeds/shinji-kamakura
• [産業財産権] 多孔質複合体 (2020)
  • 発明者名: 鎌倉慎治、柳沢俊樹、中山翔平、岩井敦史
  • 権利者名: 東洋紡株式会社、東北大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2020