自己完結型フィブリンシートを用いた軟骨修復再生技術の開発

• 研究課題/領域番号: 19K09654
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分56020:整形外科学関連
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 箕田 行秀 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (90453133)
• 研究分担者: 橋本 祐介 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (10382178) ; 折田 久美 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 博士研究員 (40748597) ; 佐伯 壮一 名城大学, 理工学部, 教授 (50335767)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: Platelet-Rich Fibrin / 軟骨修復 / ウサギ / フィブリンシート / cartilage repair / platelet rich fibrin / cartilage defect / microfracture / osteochondral defect

研究開始時の研究の概要

膝軟骨損傷はスポーツ活動のみならず、変形性膝関節症の初期に発症する病態であるが、この病態に対する有効な治療方法は確立されていない。近年は再生医療を応用した自家培養軟骨移植が一部で認められたが、手術を2回する必要があり、コスト、煩雑さにおいては理想的な方法とは言えない。さらに骨膜パッチも必要となり低侵襲とは言えない。自分自身の試料を用いて、タイムラグなく、1回の手術で完結し、方法論的にも遠心分離器とガラス採血管があれば完成する方法できわめて簡便、安価に施行できることである。白色家兎軟骨欠損モデルにおける自己血由来フィブリンシートを用いて軟骨修復モデルを作成し、簡便な軟骨修復方法を探る

研究成果の概要

本研究の目的は軟骨欠損に対する多血小板血漿フィブリンシートとマイクロフラクチャーを組み合わせた一期的手術方法の有効性を検討することである。白色家兎の大腿骨滑車に軟骨欠損を作製し、軟骨欠損に対してマイクロフラクチャーのみ施行した群より、マイクロフラクチャー後に多血小板血漿フィブリンシートで被覆した群の方が肉眼的スコア、組織学的スコア共に術後12週、24週で有意に修復が良好であった。骨髄由来間葉系細胞とフィブリンシートの共培養で軟骨化をアルシアンブルー染色で評価したが、有意な差は得られなかった。培養条件を変更し再検討する必要があると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

軟骨は血流に乏しいため損傷をきたすと治りにくい組織である。しかし損傷して軟骨本来の衝撃吸収機能を失うと、関節軟骨に負荷がかかることから変形性関節症に至り、将来の膝関節痛の原因となる。その治癒能の乏しさから治療成績に限界があるのが現状である。
今回は多血小板血漿フィブリンシートとマイクロフラクチャーを組み合わせた一期的手術方法によって、軟骨の良好な修復が得られることが確認できた。これは臨床に応用すれば、軟骨損傷の治療成績の向上に役立てられる可能性がある。

研究成果

• [雑誌論文] Biochemical Characteristics and Clinical Result of Bone Marrow?Derived Fibrin Clot for Repair of Isolated Meniscal Injury in the Avascular Zone (2022)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Yusuke、Nishino Kazuya、Orita Kumi、Yamasaki Shinya、Nishida Yohei、Kinoshita Takuya、Nakamura Hiroaki
  • 雑誌名: Arthroscopy: The Journal of Arthroscopic & Related Surgery 巻: 38 号: 2 ページ: 441-449
  • DOI: 10.1016/j.arthro.2021.05.026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Risk factors for postoperative graft laxity without re-injury after double-bundle anterior cruciate ligament reconstruction in recreational athletes (2021)
  • 著者名/発表者名: Yamasaki Shinya、Hashimoto Yusuke、Iida Ken、Nishino Kazuya、Nishida Yohei、Takigami Junsei、Takahashi Shinji、Nakamura Hiroaki
  • 雑誌名: The Knee 巻: 28 ページ: 338-345
  • DOI: 10.1016/j.knee.2020.12.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Predictive signs of peripheral rim instability with magnetic resonance imaging in no-shift-type complete discoid lateral meniscus (2021)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Yusuke、Nishino Kazuya、Yamasaki Shinya、Nishida Yohei、Takahashi Shinji、Nakamura Hiroaki
  • 雑誌名: Skeletal Radiology 巻: 50 号: 9 ページ: 1829-1836
  • DOI: 10.1007/s00256-021-03753-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Four-Millimeter Additional Bone Resection in the Distal Femur Does Not Result in an Equivalent Increase in the Extension Joint Gap in Total Knee Arthroplasty (2021)
  • 著者名/発表者名: Minoda Yukihide、Sugama Ryo、Ohta Yoichi、Ueyama Hideki、Takemura Susumu、Nakamura Hiroaki
  • 雑誌名: The Journal of Arthroplasty 巻: 36 号: 3 ページ: 958-962
  • DOI: 10.1016/j.arth.2020.09.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differences in the setting of acetabular component alignment guides between the supine and lateral positions for total hip arthroplasty (2021)
  • 著者名/発表者名: Minoda Yukihide、Sugama Ryo、Ohta Yoichi、Takemura Susumu、Yamamoto Nobuo、Nakatsuchi Tamotsu、Nakamura Hiroaki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 11 号: 1 ページ: 21978-21978
  • DOI: 10.1038/s41598-021-01420-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heated Tobacco Products Impair Cell Viability, Osteoblastic Differentiation, and Bone Fracture-Healing (2021)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Nishino, Koji Tamai, Kumi Orita, Yusuke Hashimoto, Hiroaki Nakamura
  • 雑誌名: J Bone Joint Surg Am . 巻: 103 号: 21 ページ: 2024-2031
  • DOI: 10.2106/jbjs.20.02227
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arthroscopic Saucerization With Inside-Out Repair and Anterocentral Shift of a Discoid Lateral Meniscus With Retention of Adequate Volume of Residual Meniscus (2021)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Yusuke、Yamasaki Shinya、Reid John B.、Guttmann Dan、Nishino Kazuya、Nakamura Hiroaki
  • 雑誌名: Arthroscopy Techniques 巻: 10 号: 11 ページ: e2553-e2557
  • DOI: 10.1016/j.eats.2021.07.039
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Resonance Imaging T2 Relaxation Times of Articular Cartilage Before and After Arthroscopic Surgery for Discoid Lateral Meniscus (2021)
  • 著者名/発表者名: Nishino Kazuya、Hashimoto Yusuke、Nishida Yohei、Yamasaki Shinya、Nakamura Hiroaki
  • 雑誌名: Arthroscopy: The Journal of Arthroscopic & Related Surgery 巻: 37 号: 2 ページ: 647-654
  • DOI: 10.1016/j.arthro.2020.09.036
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Risk Factors Related to the Presence of Meniscal Injury and Irreparable Meniscal Tear at Primary Anterior Cruciate Ligament Reconstruction (2021)
  • 著者名/発表者名: Tomihara Tomohiro、Hashimoto Yusuke、Takahashi Shinji、Taniuchi Masatoshi、Takigami Junsei、Okazaki Shiro、Shimada Nagakazu
  • 雑誌名: Orthopaedic Journal of Sports Medicine 巻: 9 号: 3
  • DOI: 10.1177/2325967121989036
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Abnormal displacement of discoid lateral meniscus with snapping knee detected by full extension and deep flexion MRI: Report of two cases (2020)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Yusuke、Kazuya Nishino、Takigami Junsei、Yamasaki Shinya、Tomihara Tomohiro、Shimada Nagakazu、Nakamura Hiroaki
  • 雑誌名: Asia-Pacific Journal of Sports Medicine, Arthroscopy, Rehabilitation and Technology 巻: 21 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1016/j.asmart.2020.03.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assessment of Meniscal Healing Status by Magnetic Resonance Imaging T2 Mapping After Meniscal Repair. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamasaki S, Hashimoto Y, Nishida Y, Teraoka T, Terai S1 Takigami J, Nakamura H.
  • 雑誌名: The American Journal of Sports Medicine 巻: 48 号: 4 ページ: 853-860
  • DOI: 10.1177/0363546520904680
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Arthroscopic debridement for gouty arthritis of the knee caused by anorexia nervosa: A case report (2020)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita Takuya、Hashimoto Yusuke、Okano Tadashi、Nishida Yohei、Nakamura Hiroaki
  • 雑誌名: Journal of Orthopaedic Science 巻: on line 号: 1 ページ: 286-289
  • DOI: 10.1016/j.jos.2020.04.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Factors Related to Postoperative Osteochondritis Dissecans of the Lateral Femoral Condyle After Meniscal Surgery in Juvenile Patients With a Discoid Lateral Meniscus (2020)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Yusuke、Nishino Kazuya、Reid John B.、Yamasaki Shinya、Takigami Junsei、Tomihara Tomohiro、Takahashi Shinji、Shimada Nagakazu、Nakamura Hiroaki
  • 雑誌名: Journal of Pediatric Orthopaedics 巻: 40 号: 9 ページ: e853-e859
  • DOI: 10.1097/bpo.0000000000001636
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anterior cruciate ligament reconstruction with anterior closing wedge osteotomy for failed high tibial osteotomy?A case report (2020)
  • 著者名/発表者名: Nishino Kazuya、Hashimoto Yusuke、Nishida Yohei、Nakamura Hiroaki
  • 雑誌名: International Journal of Surgery Case Reports 巻: 73 ページ: 116-120
  • DOI: 10.1016/j.ijscr.2020.06.102
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Intra-Articular Injection of Stromal Cell-Derived Factor 1α Promotes Meniscal Healing via Macrophage and Mesenchymal Stem Cell Accumulation in a Rat Meniscal Defect Model (2020)
  • 著者名/発表者名: Nishida Yohei、Hashimoto Yusuke、Orita Kumi、Nishino Kazuya、Kinoshita Takuya、Nakamura Hiroaki
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 21 号: 15 ページ: 5454-5454
  • DOI: 10.3390/ijms21155454
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Patients with a quadriceps tendon shorter than 60?mm require a patellar bone plug autograft in anterior cruciate ligament reconstruction (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamasaki Shinya、Hashimoto Yusuke、Han Changhun、Nishino Kazuya、Hidaka Noriaki、Nakamura Hiroaki
  • 雑誌名: Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy 巻: on line 号: 6 ページ: 1927-1935
  • DOI: 10.1007/s00167-020-06261-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] 半月板縫合後の治癒評価にMRI-T2マッピングは有用である (2020)
  • 著者名/発表者名: 山崎真哉、橋本祐介、西田洋平、寺岡貴徳、寺井彰三郎、瀧上順誠、中村博亮
  • 雑誌名: JOSKAS 巻: 45 ページ: 32-33
• [雑誌論文] 関節症性変化を伴う反復性膝蓋骨脱臼に対するMPFL再建およびFulkerson法併用の手術成績 (2020)
  • 著者名/発表者名: 津本 柊子, 橋本 祐介, 韓 昌勲, 山崎 真哉, 西田 洋平, 中村 博亮
  • 雑誌名: JOSKAS 巻: 45 ページ: 506-507
• [雑誌論文] 習慣性膝蓋骨脱臼に対するMPFL再建術およびFulkerson法併用の手術成 (2020)
  • 著者名/発表者名: 津本 柊子, 橋本 祐介, 韓 昌勲, 山崎 真哉, 西田 洋平, 中村 博亮
  • 雑誌名: JOSKAS 巻: 45 ページ: 505-505
• [雑誌論文] 2重束前十字靱帯再建術時にKnotless Suture Anchorを用いた外側半月板縫合術後，新たに生じた半月板損傷の1例 (2020)
  • 著者名/発表者名: 富原 朋弘, 谷内 政俊, 瀧上 順誠, 橋本 祐介, 島田 永和
  • 雑誌名: 日本整形外科スポーツ医学会雑誌 巻: 40 ページ: 259-264
  • NAID: 130007889605
• [雑誌論文] Shallow knee flexion angle during femoral tunnel creation using modified transtibial technique can reduce femoral graft bending angle in ACL reconstruction. (2019)
  • 著者名/発表者名: Tomihara T, Hashimoto Y, Taniuchi M, Takigami J, Takahashi S, Nishida Y, Shimada N.
  • 雑誌名: Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 巻: 27 号: 2 ページ: 618-625
  • DOI: 10.1007/s00167-018-5191-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incidence and Risk Factors for Meniscal Cyst after Meniscal Repair (2019)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Nishino, Yusuke Hashimoto, Yohei Nishida, Shozaburo Terai, Shinji Takahashi, Shinya Yamasaki, Hiroaki Nakamura
  • 雑誌名: Arthroscopy 巻: 35 号: 4 ページ: 1222-1229
  • DOI: 10.1016/j.arthro.2018.11.039
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prevalence, development, and factors associated with cyst formation after meniscal repair with the all-inside suture device (2019)
  • 著者名/発表者名: Shozaburo Terai, Yusuke Hashimoto, Shinya Yamasaki, Shinji Takahashi, Nagakazu Shimada, Hiroaki Nakamura
  • 雑誌名: Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery 巻: 139 号: 9 ページ: 1261-1268
  • DOI: 10.1007/s00402-019-03176-w
  • 査読あり
• [雑誌論文] Donor Site Evaluation After Osteochondral Autograft Transplantation for Capitellar Osteochondritis Dissecans. (2019)
  • 著者名/発表者名: Matsuura T, Hashimoto Y, Kinoshita T, Nishino K, Nishida Y, Takigami J, Katsuda H, Shimada
  • 雑誌名: The American Journal of Sports Medicine 巻: 47 号: 12 ページ: 2836-2843
  • DOI: 10.1177/0363546519871064
  • 査読あり
• [雑誌論文] The relationship between graft intensity on MRI and tibial tunnel placement in anatomical double-bundle ACL reconstruction (2019)
  • 著者名/発表者名: Teraoka T, Hashimoto Y, Takahashi S, Yamasaki S, Nishida Y, Nakamura H
  • 雑誌名: European Journal of Orthopaedic Surgery & Traumatology 巻: 29 号: 8 ページ: 1749-1758
  • DOI: 10.1007/s00590-019-02518-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transplantation of autologous bone marrow-derived mesenchymal stem cells under arthroscopic surgery with microfracture versus microfracture alone for articular cartilage lesions in the knee: A multicenter prospective randomized control clinical trial. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Y, Nishida Y, Takahashi S, Nakamura H, Mera H, Kashiwa K, Yoshiya S, Inagaki Y, Uematsu K, Tanaka Y, Asada S, Akagi M, Fukuda K, Hosokawa Y, Myoui A, Kamei N, Ishikawa M, Adachi N, Ochi M, Wakitani S.
  • 雑誌名: Regan Ther 巻: 28 ページ: 106-113
  • DOI: 10.1016/j.reth.2019.06.002
  • 査読あり
• [学会発表] 白色家兎の軟骨欠損に対する多血小板フィブリン（P R F）シートとマイクロフラクチャーを組み合わせた治療の組織学的検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 木下拓也、橋本祐介、折田久美、西田洋平、西野壱哉、中村博亮
  • 学会等名: 第138回中部日本整形外科災害外科学会
• [学会発表] 白色家兎の軟骨欠損に対する多血小板フィブリン（P R F）シートとマイクロフラクチャーを組み合わせた治療の組織学的検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 木下拓也、橋本祐介、西田洋平、中村博亮
  • 学会等名: 第34回日本軟骨代謝学会
• [学会発表] 白色家兎の軟骨欠損に対する多血小板フィブリン（P R F）シートとマイクロフラクチャーを組み合わせた治療の組織学的検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 橋本祐介、木下拓也、折田久美、西田洋平、西野壱哉、中村博亮
  • 学会等名: 第21回再生医療学会
• [学会発表] 白色家兎の軟骨欠損に対する多血小板フィブリン（P R F）シートとマイクロフラクチャーを組み合わせた治療の組織学的検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 木下拓也、橋本祐介、折田久美、西田洋平、西野壱哉、中村博亮
  • 学会等名: 日本整形外科基礎学会
• [学会発表] Effectiveness of platelet-rich fibrin membrane to defect cartilage in promoting regeneration in a rabbit model (2021)
  • 著者名/発表者名: Takuya Kinoshita, Yusuke Hashimoto, Kumi Orita, Yohei Nishida, Kazuya Nishino, and Hiroaki Nakamura
  • 学会等名: Orthopaedic Research Society
  • 国際学会
• [学会発表] 半月板損傷治療の最前線 円板状半月板損傷 (2020)
  • 著者名/発表者名: 橋本祐介
  • 学会等名: 第25回スポーツ傷害フォーラム
• [学会発表] 半月板修復術の今までの限界と今後の可能性 半月板縫合術に対するFibrin clotの可能性 (2020)
  • 著者名/発表者名: 橋本祐介、荻 久美, 西田 洋平, 木下 拓也, 西野 壱哉, 中村 博亮
  • 学会等名: 第134回中部日本整形外科災害外科学会
• [学会発表] 骨髄液由来fibrin clotの成分分析および骨髄液由来fibrin clotを用いた半月板縫合術の臨床成績 (2020)
  • 著者名/発表者名: 橋本祐介、荻 久美, 西田 洋平、西野 壱哉, 中村 博亮
  • 学会等名: 第93回日本整形外科学会
• [学会発表] 半月板損傷のバイオメカニクスupdate 外側円板状半月板損傷の病態と治療 (2020)
  • 著者名/発表者名: 橋本祐介、 中村 博亮
  • 学会等名: 第93回日本整形外科学会
• [学会発表] 大腿四頭筋腱を用いた前十字靭帯再建術の理論と実際 (2020)
  • 著者名/発表者名: 橋本祐介
  • 学会等名: 第31回日本臨床スポーツ医学会
• [学会発表] 半月板温存のための基礎知識と手術手技 (2020)
  • 著者名/発表者名: 橋本祐介
  • 学会等名: 第31回日本臨床スポーツ医学会
• [学会発表] Biomechanical biomakers of osteoarthritis (2020)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Hashimoto, Yohei Nishida, Hiroaki Nakamura
  • 学会等名: JOSKAS-JOSSM
• [学会発表] Characteristics of bone marrow derived fibrin clot and clinical result of meniscal repair with bone marrow derived fibrin clot (2020)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Yusuke, Kumi Ogi, Yohei Nishida, Takuya Kinoshita, Kazuya Nishino, Hiroaki Nakamura
  • 学会等名: JOSKAS-JOSSM
• [学会発表] Characteristics of bone marrow derived fibrin clot and clinical result of meniscal repair with these clot for irreparable meniscal injury. (2020)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Yusuke
  • 学会等名: International Knee Day
• [学会発表] 関節鏡視下自己骨髄間葉系細胞移植による関節軟骨修復～多施設共同前向き無作為化試験～ (2019)
  • 著者名/発表者名: 橋本祐介、脇谷滋之、中村博亮、稲垣祐介、上松耕太、田中康仁、柏薫、吉矢晋一、朝田滋貴、赤木將男、亀井直輔、石川正和、安達伸生、越智光夫
  • 学会等名: 日本軟骨代謝学会
  • 招待講演
• [学会発表] Preventing OA by preserving meniscus -focusing on meniscus extrusion- (2019)
  • 著者名/発表者名: 橋本祐介、山崎真哉、西野壱哉、中村博亮
  • 学会等名: 日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会
  • 招待講演
• [学会発表] Risk Factors for Postoperative Osteochondritis Dissecans of the Lateral Femoral Condyle After Meniscal Surgery in Juvenile Patients with a Discoid Lateral Meniscus (2019)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Hashimoto, Shinya Yamasaki, Junsei Takigami, Shozaburo Terai, Tomohiro Tomihara, Kazuya Nishino, Hiroaki Nakamura
  • 学会等名: 12th Biennial ISAKOS Congress Cancun/Mexico
  • 国際学会
• [学会発表] 円板状半月板（オーバービュー） (2019)
  • 著者名/発表者名: 橋本祐介
  • 学会等名: 第24回スポーツ傷害フォーラム
  • 招待講演
• [学会発表] 当院におけるACL再建術の現状と問題点 (2019)
  • 著者名/発表者名: 橋本祐介
  • 学会等名: 第31回関西関節鏡膝研究会
  • 招待講演
• [学会発表] Discoid and Extrusion (2019)
  • 著者名/発表者名: 橋本祐介
  • 学会等名: 日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会
  • 招待講演
• [図書] 半月板 Save the Meniscus (2020)
  • 著者名/発表者名: 橋本祐介
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: 整形・災害外科
• [図書] 半月板 Save the Meniscus (2020)
  • 著者名/発表者名: 山崎真哉、橋本祐介、西田洋平
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: 整形・災害外科