2018 年度実施状況報告書

スタチンの血管新生作用と骨形成作用による薬剤関連顎骨壊死の予防・治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号	18K09746
研究機関	徳島大学
研究代表者	中川貴之徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (30456230)
研究分担者	福田直志徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (10804156) 宮本洋二徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (20200214) 玉谷哲也徳島大学, 病院, 講師 (30274236) 真野隆充徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 准教授 (80325125) 栗尾奈愛徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (80622141)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	スタチン / 薬剤性顎骨壊死
研究実績の概要	平成30年度はスタチンの培養細胞に及ぼす影響の評価とラットのBRONJモデル作製を行う計画とした。培養細胞を用いた検討では、プラバスタチンとロスバスタチンを用いてマウス骨芽細胞(MC3T3-E1)に対する影響を、細胞増殖能試験、アルカリフォスファターゼ染色、アリザリンレッド染色と骨分化因子に関するリアルタイムPCRを施行した。プラバスタチン、ロスバスタチンのいずれも1～100uMの濃度で細胞増殖能の検討を行ったところ、プラバスタチンでは濃度間で細胞増殖能に差は見られなかったが、ロスバスタチンでは50,100uMで濃度依存的に増殖能の低下がみられた。このため、各々のスタチンを1-10uMで培養し、ALP染色とアリザリンレッド染色を行ったが、骨分化誘導とスタチン濃度との相関は見られなかった。さらにリアルタイムPCRによりI型コラーゲン、ALP、オステオカルシン、オステオポンチン、BMP2の発現を検討した。その結果プラバスタチン濃度依存的にBMP2の発現の上昇がみられた。またプラバスタチンとロスバスタチンのヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)に対する影響を、細胞増殖能試験を行って検討したが、ロスバスタチンに関しては濃度依存的に細胞増殖能の低下がみられた。さらにin vivoの実験としてラットを用いたゾレドロン酸による顎骨壊死モデルの作製を計画している。徳島大学動物実験施設に対し、動物実験計画書を提出申請中である。今後はラットBRONJモデルが樹立できたら、スタチンの顎骨壊死に対する予防効果と治療効果についてモデルラットを用いて検討を行う予定である。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 3: やや遅れている理由培養細胞の実験ではHUVECを用いたVEGFなどの血管新生因子の発現を検討する予定であるが、HUVECには継代数に限りがあるため、実験によっては培養に時間を要している。また今後ゾレドロン酸を添加して増殖能や血管新生因子の検討を行う必要があるため、細胞培養系の実験は今後も時間を要すると考えられる。また動物実験に関しては綿密な計画の下、実験を開始する必要があり、申請の認可に時間を要している。今後、ラットに対するゾレドロン酸やスタチンの至適投与量の検討も必要となることが予想されるため、研究計画としては若干遅れがみられている。
今後の研究の推進方策	まずは培養細胞を用いた実験系を完了させる。MC3T3-E1細胞やHUVECのスタチンとゾレドロン酸による影響を検討する。またラットのBRONJモデルの作製を急ぐ。BRONJモデル樹立後はラットBRONJモデルを用いて、スタチンのBRONJ予防効果を評価する。スタチンはプラバスタチンとロスバスタチンの使用を想定しているが、培養細胞系の実験での結果次第では、過去の報告から有効性の高いシンバスタチンを選択し、投与量は0.5mg～2.0mg/kgに設定する。投与法は栄養チューブを用いて胃に連日注入する。抜歯４週後に下顎骨を摘出し、BRONJの発症率を測定する。試料は中性緩衝ホルマリンで固定後、脱灰し、パラフィン切片を作製、病理組織学的に評価する。また、一部の試料はリゴラック樹脂に包埋して、非脱灰切片を作製して、µCTとimage Jを用いて骨の状態を詳細に評価する。対照群には生理食塩液を栄養チューブで投与する。
次年度使用額が生じた理由	当該年度に行う予定であった動物実験の動物実験計画の承認に時間を要したり、細胞実験の遂行に遅れが生じたりしたため、次年度使用額が生じた。しかしなから、次年度動物実験計画が承認されたら、当初の計画通り実験を行い使用する予定である。