骨形成タンパク(BMP)による異所性骨誘導と骨髄誘導に関する実験的検討

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12671757
• 研究機関: 関西医科大学
• 研究代表者: 楠本 健司 関西医科大学, 医学部, 助教授 (20161630)
• 研究分担者: 秋岡 二郎 関西医科大学, 医学部, 助手 (20288799) ; 小川 豊 関西医科大学, 医学部, 教授 (70026912)
• キーワード: 骨形成タンパク / 骨誘導 / 骨形成 / 骨再建 / tissue engineering / サイトカイン / 増殖因子 / 骨髄

研究概要

Recombinant human BMP-2を用い、ラットの下腿筋肉内での骨誘導をモデルとしている。
この実験系では一貫して、骨梁のみならず、骨髄、血管が誘導されることが確認され、下記の内容でこれらの多様な条件での様態が示された。
1)rhBMP-2による骨誘導過程においてもBMPの出現を確認した(2002)。
誘導骨量の内側で骨芽細胞が見られるが、その領域でBMPの発現を確認した。
2)霊長類である日本猿でもrhBMP-2による骨誘導が生じることを示した(2002)。
前臨床の実験として、霊長類にても謁歯類同様に骨誘導が生じるかの実験を行った。高用量を必要としたが、Scaffordや促進剤の併用で臨床応用は可能と考えている。中型サルでのrhBMP-2による骨誘導を示したのは世界初である。
3)筋弁内のrhBMP-2による骨誘導で、血管の増生と軸性を確認した(2002)。
筋弁内の血行の低い条件でも骨誘導を生じた。また、骨髄や血管も同様にみられ、軸性の骨を有す筋弁が作成できることを示した。これにより有茎、遊離の皮弁筋弁で骨を有する状態で利用可能である。
4)rhBMP-2とbFGFの添加により骨誘導の促進を示した(2002)。
促進効果を期待した結果が得られ、臨床使用も期待できる。
5)FK506によりrhBMP-2は、骨誘導に影響を及ぼすことを示した(2002)。
以上、骨形成タンパクが骨再建あるいはtissue engineeringで有用なサイトカインであることが示された。

研究成果

• [文献書誌] Okubo Y, Bessho K, Fujimura K, Kusumoto K, Ogawa Y, Iizuka T: "Expression of bone morphogenetic protein in the course of osteoinduction by recombinant human bone morphogenetic protein-2"Clin Oral Impl Res. 13. 80-85 (2002)
• [文献書誌] Kusumoto K, Bessho K, Fujimura K, Akioka I, Okubo Y, Wang Y: "Osteoinduction by recombinant human bone morphogenetic protein-2 in muscles of non-human primates"J Int Med Res. 30(3). 251-259 (2002)
• [文献書誌] Akioka J, Kusumoto K, Bessho K, Sonobe J, Kaihara S, Wang Y: "Angioneogenesis around induced bone with recombinant human bone morphogenetic protein-2 in a latissimus dorsi muscle flap"Journal of Musculoskeletal Research. 6(1). 17-21 (2002)
• [文献書誌] Fujimura K, Bessho K, Okubo Y, Kusumoto K, Segami N, Iizuka T: "The effect of fibroblast growth factor-2 on the osteoinductive activity of recombinant human bone morphogenetic protein-2 in rat muscle"Arch Oral Biol. 47(8). 577-584 (2002)
• [文献書誌] Kaihara S, Bessho K, Okubo Y, Sonobe J, Kusumoto K, Ogawa Y: "Effect of FK506 on osteoinduction by recombinant human bone morpho genetic protein-2"Life Sciences. 72. 247-256 (2002)
• [文献書誌] Kenji KUSUMOTO, Kazuhisa BESSHO: "Bone morphogenetic protein and vascular endothelial growth factor in bone formation"Research Signpost (in press). (2003)