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2017 年度 実施状況報告書

脱細胞化異種半月板移植は同種半月板移植に代替するか

研究課題

研究課題/領域番号 17K19717
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

関矢 一郎  東京医科歯科大学, 統合研究機構, 教授 (10345291)

研究分担者 岸田 晶夫  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (60224929)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
キーワード移植・再生医療 / 再生医学
研究実績の概要

変形性膝関節症は主に加齢により関節軟骨が摩耗し、疼痛を生じる病態であり、国内に2,500万人罹患している。半月板損傷に対する切除後欠損に対し、欧米では同種半月板移植が行われるが、抗原性残存、力学的強度低下などの課題が残る。我々はこれらの課題の解決手段として高静水圧印加処理を用いて半月板の脱細胞化が可能であることを検証し、その最適条件(30℃、1000MPaで高圧処理を10分間行った後、DNase含有溶液で3日間の核酸除去処理を37℃で実施)による脱細胞化半月板と、同種移植の従来法である凍結融解処理半月板を組織学的、生化学的、生体力学的観点から比較・検証した。
新鮮ブタ膝内側半月板を用いて、脱細胞化半月板と(半月板を-80℃で冷凍後、37℃で2分間温浴し融解した)凍結融解半月板に関して、未処理群を対照とし、組織学・生化学・生体力学的に解析した。
組織学的には脱細胞群ではHE染色像で核を認めなかった。safranin-o染色像では脱細胞群、凍結融解群ともに未処理群と比較し若干の染色性低下を認めた。脱細胞群のdsDNA重量は4.9 ± 0.8 ng/mgで、未処理群、凍結融解群と比較し有意に約1%まで減少した(P<0.05)。脱細胞群のGAG定量では未処理群と比較すると劣るが、凍結融解群とは同等であった(P=0.093)。圧縮応力は全群で有意差を認めなかった(P=0.38)。
この結果を用いて、次に脱細胞化半月板と凍結融解半月板をブタの背部皮下移植実験を行い、その生体適合性に関して検証するin vivo実験を施行した。現在、その結果について解析中である。

現在までの達成度 (区分)
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

平成29年度の達成目標である高静水圧印加処理を用いた脱細胞化半月板作成の最適条件の検証を終了し、現在動物への移植実験まで施行し、その結果の考察を行っている最中である。

今後の研究の推進方策

脱細胞化ブタ半月板をラットへ移植するxenotransplantation実験を行い、組織の拒絶反応を調べ、その生体適合性を検証する。
また、脱細胞化ブタ半月板を他の細胞と共培養を行い、脱細胞化ブタ半月板への細胞の遊走・生着に関する検証を行う。
最終的に脱細胞化ブタ半月板をイヌなどの中動物へ移植することでその生体適合性および半月板の生着に関して検証する予定である。

次年度使用額が生じた理由

(未使用額が生じた理由)平成29年度に脱細胞化半月板と、凍結融解処理半月板を組織学的、生化学的、生体力学的観点から比較・検証を行い、平成30年度の学会で発表する予定であったが、解析結果が良好であったため、計画を変更して平成29年度に発表を行ったため、追加の解析に必要な物品購入で未使用額が生じた。

(次年度における未使用額の使用計画)このため、追加の解析を平成30年度に行うこととし、未使用額はその経費に充てることとしたい。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 2.Ultra-High Hydrostatic Pressureを用いた脱細胞化半月板の作製および力学的強度の評価2017

    • 著者名/発表者名
      1.渡部直人、水野満、中村奈緒子、松田純平、片野尚子、大関信武、木村剛、岸田晶夫、辻邦和、宗田大、関矢一郎
    • 学会等名
      日本臨床バイオメカニクス学会(口演)
  • [学会発表] 高静水圧印加処理による脱細胞化半月板の作製2017

    • 著者名/発表者名
      1.渡部直人、水野満、中村奈緒子、松田純平、大関信武、片桐健太、河野佑二、串田淑久、片野尚子、木村剛、岸田晶夫、辻邦和、宗田大、大川淳、関矢一郎
    • 学会等名
      日本整形外科基礎学術集会(口演)
  • [学会発表] 2.Can Decellularized Meniscus by High Hydrostatic Pressure be an Alternative to Meniscus Allograft? - Compared with Deep Frozen Meniscus2017

    • 著者名/発表者名
      1.Naoto Watanabe, Mitsuru Mizuno, Junpei Matsuda, Naoko Nakamura, Koji
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society(国際学会、口演)
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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