経皮的脊椎圧迫骨折治癒促進シーズの実用化研究

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K16701
• 研究機関: 北里大学
• 研究代表者: 齋藤 亘 北里大学, 医学部, 講師 (60439099)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 人工コラーゲン / コラーゲン結合型成長因子 / 椎体骨折

研究実績の概要

超高齢社会を迎え骨粗鬆症に伴う脊椎圧迫骨折患者数は年々増加している。局所投与を可能とした人工コラーゲンとコラーゲン結合型成長因子を用いた低侵襲な椎体骨折治癒促進法の実用化を目指して研究を行った。まずはじめにコラーゲン結合型塩基性線維芽細胞増殖因子（CB-bFGF)の最適化を行うために細菌コラゲナーゼColG, ColH由来のコラーゲン結合ドメイン（CBD)を有する４種のCB-bFGFを作製した。骨形成促進能を検討するために評価が容易なマウス大腿骨骨折モデルを用いて検討を行った。そのColG由来のCBDを２つ有するCB-bFGF(bFGF-3a-3b)が最も高い骨形成能とコラーゲン結合能を有していた。そこでbFGF-3a-3bを用いて椎体骨折モデルにおける骨形成促進能を検討した。1% 人工コラーゲンゲル (ACG)と 0.058 pmole bFGF-3a-3b (bFGF 1ug 相当）を投与した。骨折のみの群をコントロールとした。投与後、2, 4週に micro CTを用いた新生骨量、骨塩量計測を行った。ACG/bFGF-3a-3b複合体を投与した群では旺盛な仮骨形成が認められた。組織学的検討から ACG/bFGF-3a-3bは軟骨形成促進を介して仮骨形成を促進しているものと考えられた。ACG/bFGF-3a-3bによる骨形成促進に成功したが骨癒合促進効果は認められなかった。そこでACG/BMP2による骨癒合促進能を大腿骨骨折モデルで検討した。その結果、骨癒合促進効果が認められた。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

bFGF-3a-3bと人工コラーゲンの組み合わせにより椎体骨における骨形成促進が可能なことを明らかにした。そのため、おおむね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

今後は早期の骨癒合を実現すべくACG/BMP2、ACG/CB-BMP2を用いた検討を行いシーズの育成を行う予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Perioperative Evaluation of Respiratory Muscle Strength after Scoliosis Correction in Patients with Duchenne Muscular Dystrophy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Saito W, Mizuno K, Inoue G, Imura T, Nakazawa T, Miyagi M, Shirasawa E, Uchida K, Takaso M
  • 雑誌名: Asian Spine J 巻: 11 ページ: 787-792
  • DOI: 10.4184/asj.2017.11.5.787.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Basic Fibroblast Growth Factor-Anchored Multilayered Mesenchymal Cell Sheets Accelerate Periosteal Bone Formation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Uchida K, Inoue G, Matsushita O, Horikawa K, Sekiguchi H, Saito W, Takano S, Fujimaki H, Miyagi M, Takaso M.
  • 雑誌名: Biomed Res Int 巻: 4371460 ページ: -
  • DOI: 10.1155/2017/4371460.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Similar articles Select item 28325699 4. Spinal correction in patients with Fukuyama congenital muscular dystrophy (2017)
  • 著者名/発表者名: Saito W, Namba T, Inoue G, Imura T, Miyagi M, Nakazawa T, Shirasawa E, Uchida K, Takaso M.
  • 雑誌名: J Orthop Sci 巻: 22 ページ: 658-664
  • DOI: 10.1016/j.jos.2017.02.005.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Freeze-Dried Allograft Bone With Human Basic Fibroblast Growth Factor Containing a Collagen-Binding Domain From Clostridium histolyticum Collagenase on Bone Formation After Lumbar Posterolateral Fusion Surgery in Rats (2017)
  • 著者名/発表者名: Inoue G, Uchida K, Matsushita O, Fujimaki H, Saito W, Miyagi M, Sekiguchi H, Nishi N, Ohtori S, Yogoro M, Takaso M.
  • 雑誌名: Spine (Phila Pa 1976) 巻: 42 ページ: 995-1011
  • DOI: 10.1097/BRS.0000000000002074.
  • 査読あり
• [学会発表] 小児期側彎症手術における各手術手技段階での血液損失の検討 術中出血低減の試み (2017)
  • 著者名/発表者名: 白澤栄樹、齋藤 亘、宮城正行、井上 玄、井村貴之、中澤俊之、高相晶士
  • 学会等名: 第66回日本整形災害外科学会
• [学会発表] 胸椎に直接浸潤した非小細胞肺癌に対し部分椎体切除を併用し腫瘍を一塊に摘出しえた1例 (2017)
  • 著者名/発表者名: 米田昌広、白澤栄樹、井上 玄、齋藤 亘、中澤俊之、井村貴之、宮城正行、高相晶士
  • 学会等名: 第66回日本整形災害外科学会