骨髄穿刺濃縮細胞による一期的軟骨再生治療および抗炎症・軟骨保護効果の解明

• 研究課題/領域番号: 22K11475
• 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59020:スポーツ科学関連
• 研究機関: 獨協医科大学
• 研究代表者: 瓜田 淳 獨協医科大学, 医学部, 講師 (30374375)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2024年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 軟骨再生 / 骨髄穿刺濃縮細胞 / 抗炎症作用 / 軟骨保護作用

研究開始時の研究の概要

本研究では、骨髄穿刺濃縮細胞による軟骨損傷および軟骨変性に対する軟骨再生効果、抗炎症および軟骨保護効果を明らかにすることを目指して申請期間内に以下の目的を設定し、研究を推進する。
①骨髄穿刺濃縮細胞の生体内での骨軟骨再生における有効性を明らかにするために犬膝関節軟骨損傷モデルを作成し、骨髄穿刺濃縮細胞を損傷部に投与することでの軟骨再生効果を解明する。
②骨髄穿刺濃縮細胞の抗炎症、組織保護作用を解明するために犬外傷性変形性関節症モデルを作成して、骨髄穿刺濃縮細胞を関節内投与を行うことによる軟骨変性の抑制効果を解明する。

研究実績の概要

本研究は、軟骨損傷に対する骨髄穿刺濃縮細胞の投与の有効性を明らかにすることで将来的な臨床応用を目指した基礎的データが蓄積することを目的としてい る。上記を目的として令和5年度は、以下のことを行った。
骨軟骨欠損における骨髄穿刺濃縮細胞投与の生体内での軟骨再生能の評価：実験は獨協医科大学実験動物センターで行った。予備実験を参考に欠損サイズは6mmの骨軟骨欠損とし、骨髄穿刺濃縮細胞の固定には低エンドトキシンのアルギン酸 ゲルを用いた。骨髄穿刺濃縮細胞は、腸骨から骨髄液を計20ml採取し、800g, 5分, 4°Cで遠心し、単核細胞の層を吸い取り骨髄穿刺濃縮細胞として使用した。生後6ヶ月のビーグル犬(体重約20kg)6頭に麻酔導入し、膝関節を内側関節包切開に て大腿骨滑車部を展開した。展開後、大腿骨滑車部に骨軟骨欠損を2ヶ所作成した。実験群は、①無治療群、②アルギン酸単独投与群、③骨髄穿刺濃縮細胞＋アルギン酸投与群の三群（各群n=8）とし、骨軟骨欠損部それぞれ投与を行った。今後は、術後10ヶ月で、膝関節を採取して肉眼評価および組織評価を行う予定である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

・獨協医科大学動物実験委員会における動物実験計画書の承認および実験で用いる生後6ヶ月のビーグル犬の購入に時間を要したため。
・膝関節の採取を術後10ヶ月に変更したため。

今後の研究の推進方策

今後は、移植した膝関節を採取して肉眼的評価および組織学的評を行い、骨髄穿刺濃縮細部による軟骨再生効果を明らかにする予定である。