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低分子ヘパリンを用いた骨DDSの開発と骨再生研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K09320
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
研究機関岐阜大学

研究代表者

野澤 聡  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (20771679)

研究分担者 秋山 治彦  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (60402830)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード骨癒合 / 糖鎖 / BMP-2 / 低分子ヘパリン / 骨形成 / drug delivery system
研究開始時の研究の概要

低分子ヘパリンにアスパラギン酸鎖、或いはグルタミン酸鎖といったペプチドをハイドロキシアパタイト(HA)へのキャリアとして修飾することにより、骨伝達能を有する低分子ヘパリンの開発に成功した。低分子ヘパリンは多くの成長因子と結合能を有している。今回の計画では、我々の作成した化合物とBMP-2を主とした成長因子を結合させ、コントロールに比し少ない容量の成長因子で骨形成を誘導させうるか評価していく。

研究成果の概要

低分子ヘパリンに酸性ペプチドを付加することで骨特異的に送達される低分子ヘパリン(LMWH-D8)を開発した。BMP-2などの骨形成因子とLMWH-D8が結合した状態で人工骨に含浸させラットの腰椎後側方に移植した。BMP-2単独含浸群に比し、LMWH-D8とBMP-2結合群では8匹中6匹が頭側尾側ともに骨連続性を伴った癒合が得られた。一方、他群では頭側尾側ともに完全に骨癒合が得られたものは無かった。(完全骨癒合率75%, p<0.01)。

研究成果の学術的意義や社会的意義

人口の高齢化に伴い、骨欠損部再建・脊椎固定術・人工関節置換術・偽関節治療など骨移植や早期骨癒合を必要とする状況は増加の一途を辿っている。海外では骨形成蛋白(bone morphogenic protein: BMP)が認可され、DDSとしてDemineralized Bone Matrix(DBM)・コラーゲンスポンジやゼラチンが使用されているが、局所の薬剤徐放が速いため、高用量が必要となり高価となること・創部腫脹や創治癒遅延・異所性骨化の合併症が問題点となっている。成長因子をヘパリンと一緒に骨表面まで運び骨形成を促進できるのではないかと考え研究を行っている。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] 低分子ヘパリンへの酸性ペプチド修飾による新規骨ドラッグデリバリーシステムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      岩田直也 野澤聡 河﨑史子 藏満紀成 後藤 篤史 槇 利衣 石塚 恭平 廣瀬 仁士 市川 勝寛 加藤皓己 秋山治彦
    • 学会等名
      日本脊椎脊髄病学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 低分子ヘパリンへの酸性ペプチド修飾による新規骨ドラッグデリバリーシステムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      岩田直也 野澤聡 河﨑史子 藏満紀成 後藤 篤史 槇 利衣 石塚 恭平 廣瀬 仁士 市川 勝寛 加藤皓己 秋山治彦
    • 学会等名
      日本整形外科学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [産業財産権] 糖鎖複合体、薬物担体、及びドラッグデリバリーシステム2022

    • 発明者名
      野澤聡 河﨑史子 岩田直也
    • 権利者名
      野澤聡 河﨑史子 岩田直也
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-165577
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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