骨粗鬆症薬の投薬・投薬中断が脊椎固定術に与える影響の包括的検討

• 研究課題/領域番号: 19K18544
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分56020:整形外科学関連
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 石川 紘司 昭和大学, 医学部, 講師 (40794946)
• 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: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 骨粗鬆症 / 脊椎手術 / 脊椎固定術 / 骨代謝 / 生体力学 / 有限要素解析 / 治療中断 / 合併症 / 整形手術 / 薬物療法 / 投薬中断 / 骨癒合 / 脊椎固定手術 / 手術 / 力学解析 / 骨強度 / 薬効評価

研究開始時の研究の概要

脊椎手術患者の高齢化に伴い、骨粗鬆症に対する対策は必須となっている。脊椎固定術は広く普及している術式である。近年の研究より骨粗鬆症薬（PTH製剤）の使用は骨密度上昇にもつながることが明らかとなった。しかし、2010年以降、骨粗鬆症薬は14種類登場しているが、多くの薬剤で手術に対する影響は不明である。
本研究ではCT情報より3次元有限要素モデルを作成し、脊椎手術における骨粗鬆症薬の影響を包括的に評価する。本研究により、脊椎手術時の骨粗鬆症薬剤から考える治療戦略を確立したい。

研究成果の概要

医療の進歩と世界的な高齢社会を背景に、高齢者への固定術(インプラントを使用する)が増加している。一方で、これまで経験しなかったような合併症も増加している。その1つにインプラント関連合併症 (スクリューのゆるみ・隣接椎体障害・ケージの沈み込み etc...) がある。今回の研究により、骨脆弱性の強い患者にインプラントを挿入することは、土台が弱い地盤に建造物を建てる時のようにサポートが必要であり、骨粗鬆症薬物療法はサポートになりうることが明確になった。また、治療を中断すると悪影響（リバウンド現象）があることも一部の薬剤では明らかとなり、治療を継続することが大切であることが判明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで手術成績の向上のために様々な研究が行われてきた。しかし、対策の主眼は、新たな術式開発や手術手技の向上など、手術中の操作に焦点があてられてきた。優れた最先端の技術が導入されていく一方で、解決の難しい症例がいることが近年の研究により分かってきた。その一つが、骨脆弱性の強い患者である。本研究により、骨脆弱性の強いハイリスク患者への対策として、骨粗鬆症薬物療法の重要さを示すことができたと考えている。これは、整形外科全体のスタンダートを変えうる報告であり、国内外より多くの反響を得た。今後はさらに視野を広げ、世界の術者と継続的に議論し、高齢社会のパイオニアとしてエビデンスを発信していきたい。

研究成果

• [国際共同研究] Mechanical Bioengineering/UC Berkelety/USA(米国)
• [国際共同研究] Department of Orthopaedics Surgery/Duke University/USA(米国)
• [雑誌論文] Radiological features of cervical spine in dropped head syndrome: a matched case?control study (2021)
  • 著者名/発表者名: Kudo Yoshifumi、Toyone Tomoaki、Okano Ichiro、Ishikawa Koji、Tani Soji、Matsuoka Akira、Maruyama Hiroshi、Yamamura Ryo、Hayakawa Chikara、Tsuchiya Koki、Emori Haruka、Shirahata Toshiyuki、Hoshino Yushi、Ozawa Tomoyuki、Yasukawa Taiki、Inagaki Katsunori
  • 雑誌名: European Spine Journal 巻: 30 号: 12 ページ: 3600-3606
  • DOI: 10.1007/s00586-021-06939-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of the subsequent treatment of osteoporosis by transitioning from bisphosphonates to denosumab, using quantitative computed tomography: A prospective cohort study (2021)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya Koki、Ishikawa Koji、Kudo Yoshifumi、Tani Soji、Nagai Takashi、Toyone Tomoaki、Inagaki Katsunori
  • 雑誌名: Bone Reports 巻: 14 ページ: 101090-101090
  • DOI: 10.1016/j.bonr.2021.101090
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Potential of the non-weight-bearing tunnel view in diagnosing medial meniscus posterior root tear: a pilot study of X-ray characteristics (2021)
  • 著者名/発表者名: Okamura Hiroki、Ishikawa Hiroki、Ohno Takuya、Fujita Shogo、Yamakami Shigeo、Akezuma Hirotaka、Ishikawa Koji、Inagaki Katsunori
  • 雑誌名: Journal of Experimental Orthopaedics 巻: 8 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1186/s40634-021-00421-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effect of denosumab on pedicle screw fixation: a prospective 2-year longitudinal study using finite element analysis (2021)
  • 著者名/発表者名: Tani Soji、Ishikawa Koji、Kudo Yoshifumi、Tsuchiya Koki、Matsuoka Akira、Maruyama Hiroshi、Emori Haruka、Yamamura Ryo、Hayakawa Chikara、Sekimizu Masaya、Oshita Yusuke、Ozawa Tomoyuki、Shirahata Toshiyuki、Nagai Takashi、Toyone Tomoaki、Inagaki Katsunori
  • 雑誌名: Journal of Orthopaedic Surgery and Research 巻: 16 号: 1 ページ: 0-0
  • DOI: 10.1186/s13018-021-02360-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The serum 25(OH)D level and hand grip strength for fall risk assessment among osteoporotic elderly Japanese women (2021)
  • 著者名/発表者名: Nagai Takashi、Okano Ichiro、Ishikawa Koji、Kuroda Takuma、Oshita Yusuke、Tsuchiya Koki、Tani Soji、Okamura Hiroki、Sakamoto Keizo、Inagaki Katsunori
  • 雑誌名: Archives of Osteoporosis 巻: 16 号: 1 ページ: 0-0
  • DOI: 10.1007/s11657-021-00901-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Thoracic Reciprocal Change Can Be Predicted Before Surgery in Adult Spinal Deformity (2020)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa Koji、Nakao Yusuke、Oguchi Fumihiko、Toyone Tomoaki、Sano Shigeo
  • 雑誌名: Global Spine Journal 巻: 219 号: 8 ページ: 2568-2568
  • DOI: 10.1177/2192568220944169
• [雑誌論文] Risk factors predicting osteosarcopenia in postmenopausal women with osteoporosis: A retrospective study (2020)
  • 著者名/発表者名: Okamura Hiroki、Ishikawa Koji、Kudo Yoshifumi、Matsuoka Akira、Maruyama Hiroshi、Emori Haruka、Yamamura Ryo、Hayakawa Chikara、Tani Soji、Tsuchiya Koki、Shirahata Toshiyuki、Toyone Tomoaki、Nagai Takashi、Inagaki Katsunori
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 15 号: 8 ページ: e0237454-e0237454
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0237454
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel gene Merlot inhibits differentiation and promotes apoptosis of osteoclasts (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamakawa Tomoyuki、Okamatsu Nobuaki、Ishikawa Koji、Kiyohara Shuichi、Handa Kazuaki、Hayashi Erika、Sakai Nobuhiro、Karakawa Akiko、Chatani Masahiro、Tsuji Mayumi、Inagaki Katsunori、Kiuchi Yuji、Negishi-Koga Takako、Takami Masamichi
  • 雑誌名: Bone 巻: 138 ページ: 115494-115494
  • DOI: 10.1016/j.bone.2020.115494
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Controlling nutritional status score predicts postoperative complications after hip fracture surgery (2020)
  • 著者名/発表者名: Yagi Toshio、Oshita Yusuke、Okano Ichiro、Kuroda Takuma、Ishikawa Koji、Nagai Takashi、Inagaki Katsunori
  • 雑誌名: BMC Geriatrics 巻: 20 号: 1 ページ: 0-0
  • DOI: 10.1186/s12877-020-01643-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lateral lumbar interbody fusion in revision surgery for restenosis after posterior decompression (2020)
  • 著者名/発表者名: Kudo Yoshifumi、Okano Ichiro、Toyone Tomoaki、Matsuoka Akira、Maruyama Hiroshi、Yamamura Ryo、Ishikawa Koji、Hayakawa Chikara、Tani Soji、Sekimizu Masaya、Hoshino Yushi、Ozawa Tomoyuki、Shirahata Toshiyuki、Fujita Masayori、Oshita Yusuke、Emori Haruka、Omata Hiroaki、Inagaki Katsunori
  • 雑誌名: Neurosurgical Focus 巻: 49 号: 3 ページ: E11-E11
  • DOI: 10.3171/2020.6.focus20361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of hepatocyte growth factor/c-Met signalling abrogates joint destruction by suppressing monocyte migration in rheumatoid arthritis (2020)
  • 著者名/発表者名: Hosonuma Masahiro、Sakai Nobuhiro、Furuya Hidekazu、Kurotaki Yutaro、Sato Yurie、Handa Kazuaki、Dodo Yusuke、Ishikawa Koji、Tsubokura Yumi、Negishi-Koga Takako、Tsuji Mayumi、Kasama Tsuyoshi、Kiuchi Yuji、Takami Masamichi、Isozaki Takeo
  • 雑誌名: Rheumatology 巻: 60 号: 1 ページ: 408-419
  • DOI: 10.1093/rheumatology/keaa310
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of N-methyl-D-aspartate receptor antagonist MK-801 (dizocilpine) on bone homeostasis in mice (2020)
  • 著者名/発表者名: Kiyohara S, Sakai N, Handa K, Yamakawa T, Ishikawa K, Chatani M, Karakawa A, Azetsu Y, Munakata M, Ozeki M, Negishi-Koga T, Takami M
  • 雑誌名: J Oral Biosci 巻: - 号: 2 ページ: 131-138
  • DOI: 10.1016/j.job.2020.03.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ambulance Use by International Travelers in Japan: A Retrospective Descriptive Study (2020)
  • 著者名/発表者名: Oshita Yusuke、Tsuchiya Koki、Ishikawa Koji、Hirabayashi Kodai、Nemoto Tetsuya
  • 雑誌名: International Journal of Travel Medicine and Global Health 巻: 8 号: 1 ページ: 13-17
  • DOI: 10.34172/ijtmgh.2020.02
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Analysis of three-dimensional bone mineral density and bone strength measured by quantitative computed tomography following denosumab discontinuation in a patient with postmenopausal osteoporosis</p> (2019)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya Koki、Ishikawa Koji、Tani Soji、Oshita Yusuke、Kuroda Takuma、Yamamura Ryo、Emori Haruka、Maruyama Hiroshi、Matsuoka Akira、Kudo Yoshifumi、Shirahata Toshiyuki、Toyone Tomoaki、Nagai Takashi、Inagaki Katsunori
  • 雑誌名: Clinical Interventions in Aging 巻: Volume 14 ページ: 1445-1450
  • DOI: 10.2147/cia.s205971
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Bone loss caused by dopaminergic degeneration and levodopa treatment in Parkinson’s disease model mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Handa Kazuaki、Kiyohara Shuichi、Yamakawa Tomoyuki、Ishikawa Koji、Hosonuma Masahiro、Sakai Nobuhiro、Karakawa Akiko、Chatani Masahiro、Tsuji Mayumi、Inagaki Katsunori、Kiuchi Yuji、Takami Masamichi、Negishi-Koga Takako
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 号: 1 ページ: 13768-13768
  • DOI: 10.1038/s41598-019-50336-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 抗RANKL抗体治療の中断による骨代謝破綻の機序 (2021)
  • 著者名/発表者名: 石川 紘司, 谷 聡二, 坂井 信裕, 高見 正道, 堀内 秀与, 木村-須田 廣美, 辻 まゆみ, 木内 祐二, 稲垣 克記, 根岸-古賀 貴子
  • 学会等名: 第41回 骨形態計測学会
• [学会発表] Osteoporosis treatment and orthopaedics surgery ―A review of data― (2021)
  • 著者名/発表者名: Koji Ishikawa
  • 学会等名: 21st ASIA PACIFIC ORTHOPAEDICS ASSOCIATION in MALAYSIA（アジア太平洋整形外科学会）
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Effects of Romosozumab Using the Finite Element Model to Improve LongTerm Surgical Treatment (2021)
  • 著者名/発表者名: Koji Ishikawa
  • 学会等名: International Joint Meeting of KSNS and WSCS, The 1 st Annual SMISS-AP meeting in Korea
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 骨粗鬆症薬物療法は脊椎外科の新たな武器 (最小侵襲治療) になりうるか？ (2021)
  • 著者名/発表者名: 石川 紘司
  • 学会等名: 第11回 最小侵襲脊椎治療学会
  • 招待講演
• [学会発表] 骨粗鬆症薬物療法は周術期管理の一助となりうるか？：有限要素解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 石川 紘司
  • 学会等名: 第24回 日本低侵襲脊椎外科学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] Current concept of perioperative management for patients with osteoporosis：The effect of romosozumab in orthopaedic surgery. (2021)
  • 著者名/発表者名: Koji Ishikawa
  • 学会等名: Japan Bone Academy
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Effect of 3-months of romosozumab treatment on spinal surgery: Prospective study using finite element analysis (2021)
  • 著者名/発表者名: Koji Ishikawa
  • 学会等名: APSS-APPOS 2021 (Asia Pacific Spine Society)
  • 国際学会
• [学会発表] 骨粗鬆症薬物治療：脊椎手術における対策 (2020)
  • 著者名/発表者名: 石川紘司
  • 学会等名: 第49回 日本脊椎脊髄病学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 骨粗鬆症治療の意義 －再確認と骨代謝マーカーの実践的活用法－ (2019)
  • 著者名/発表者名: 石川紘司
  • 学会等名: 第21回 骨粗鬆症学会
  • 招待講演
• [学会発表] Management of Osteoporosis in Spinal Instrumentation (2019)
  • 著者名/発表者名: Koji Ishikawa
  • 学会等名: The Study Group for Nerve and Spine
  • 招待講演
• [学会発表] The Effect of Antiresorptive Drugs on Spinal Instrumentation in Patients with Osteoporosis (2019)
  • 著者名/発表者名: Koji Ishikawa, Soji Tani, Akira Matsuoka, Hiroshi Maruyama, Haruka Emori, Ryo Yamamura, Chikara Hayakawa, Koki Tsuchiya, Yusuke Dodo, Syunsuke Segawa, Ryoji Usui, Yusuke Oshita, Tomoyuki Ozawa, Yoshifumi Kudo , Toshiyuki Shirahata, Tomoaki Toyone, Katsunori Inagaki
  • 学会等名: ASBMR 2019
  • 国際学会
• [学会発表] 抗RANKLモノクローナル抗体の投薬中断が 脊椎固定術に及ぼす影響の力学的検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 石川 紘司, 谷 聡二, 土谷 弘樹, 大下 優介, 早川 周良 工藤 理史, 白旗 敏之, 永井 隆士, 豊根 知明, 稲垣 克記
  • 学会等名: 第21回 骨粗鬆症学会
• [学会発表] 脊椎固定術における骨吸収抑制剤の薬効評価 ー 骨強度・固定力に注目した前向き研究 ー (2019)
  • 著者名/発表者名: 石川紘司, 工藤理史, 松岡彰, 丸山博史, 山村亮, 江守永, 谷聡二 土谷弘樹, 大下優介, 男澤朝行, 白旗敏之, 稲垣克記, 豊根知明
  • 学会等名: 第48回 脊椎脊髄病学会学術集会
• [学会発表] Assessment and risk factors of denosumab discontinuation in women with postmenopausal osteoporosis on telephone survey. (2019)
  • 著者名/発表者名: Koki Tsuchiya, Koji Ishikawa, Soji Tani, Akira Matsuoka, Hiroshi Maruyama, Haruka Emori, Ryo Yamamura, Chikara Hayakawa, Yusuke Oshita, Tomoyuki Ozawa, Yoshifumi Kudo , Toshiyuki Shirahata, Tomoaki Toyone, Katsunori Inagaki
  • 学会等名: ASBMR 2019
  • 国際学会
• [学会発表] テリパラチドおよびデノスマブが椎体内の骨密度上昇に及ぼす影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 谷 聡二、石川紘司、土谷弘樹、白旗敏之、 工藤理史、大下優介、黒田拓馬、八木敏雄、永井隆士、稲垣克記、豊根知明
  • 学会等名: 第21回 骨粗鬆症学会
• [学会発表] 抗RANKLモノクローナル抗体が椎弓根スクリューの引き抜き強度に及ぼす影響 -CT有限要素法による2年間の前向き研究- (2019)
  • 著者名/発表者名: 谷 聡二、石川紘司、白旗敏之、工藤理史、松岡 彰、丸山博史、江守 永 山村 亮、関水壮哉、土谷弘樹、永井隆士、稲垣克記、豊根知明
  • 学会等名: 第48回 脊椎脊髄病学会学術集会
• [学会・シンポジウム開催] 2020-ASBMR (2020)