新規コンビネーションプロダクトを用いた骨再生治療の実現

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K19891
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 鎌倉 慎治 東北大学, 医工学研究科, 教授 (80224640)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2020-03-31
• キーワード: トランスレーショナルリサーチ / 移植・再生医療 / 生体材料 / 複合材料・物性 / 歯学 / 骨再生 / リン酸カルシウム / コラーゲン

研究実績の概要

(1) オクタカルシウムフォスフェート（OCP）顆粒とブタ皮膚由来アテロコラーゲン濃縮液からOCP・コラーゲン複合体（OCP/Col）スポンジを作製した。なお対照試料は市販のβ-リン酸三カルシウム(β-TCP)を用いて、OCP/Colと同様な製法でβ-TCP・コラーゲン複合体（β-TCP/Col）を作製した。
(2) ラットの頭蓋冠骨膜下にOCP/Colに副甲状腺ホルモン(PTH)の活性部分であるテリパラチド(TPTD)溶液（1.0μg）を滴下したものを埋入し、更にそれらを覆う形でポリ乳酸（PLA）ケージを設置し、術後12週での骨形成を組織定量学的に解析したところ、既存骨側とPLAケージ内縁で新生骨形成量が多く、骨膜側の細胞接触の有無に関わらず、既存骨側を起点に起こることや、より確実な骨造成には広範な骨膜側の細胞接触が必ずしも有効に作用しない可能性が示唆された。
(3) ラットの頭蓋冠骨欠損モデルにOCP/Col、β-TCP/Colを埋入し、術後2週および4週の骨欠損部の修復時の免疫組織学的検討を行ったところ、OCP/Colはβ-TCP/Colに比較して骨形成系細胞のマーカーや血管新生において強い発現を認め、OCP/Colにより迅速で良質な骨再生が誘導されることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] First clinical application of octacalcium phosphate collagen composite on bone regeneration in maxillary sinus floor augmentation: a prospective, single-arm, open-label clinical trial (2020)
  • 著者名/発表者名: Miura K, Sumita Y, Kajii F, Tanaka H, Kamakura S, Asahina I
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res B Appl Biomater 巻: 108 ページ: 243-252
  • DOI: 10.1002/jbm.b.34384
  • 査読あり
• [雑誌論文] Octacalcium phosphate collagen composite stimulates the expression and activity of osteogenic factors to promote bone regeneration (2020)
  • 著者名/発表者名: Kouketsu A, Matsui K, Kawai T, Ezoe Y, Yanagisawa T, Yasuda A, Takahashi T, Kamakura S.
  • 雑誌名: J Tissue Eng Reger Med 巻: 14 ページ: 99-107
  • DOI: 10.1002/term.2969
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical study of octacalcium phosphate and collagen composite in oral and maxillofacial surgery (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawai T, Kamakura S, Matsui K, Fukuda M, Takano H, Iino M, Ishikawa S, Kawana H, Soma T, Imamura E, Kizu H, Michibata A, Asahina I, Miura K, Nakamura N, Kibe T, Suzuki O, Takahashi T.
  • 雑誌名: J Tissue Eng 巻: 11 ページ: -
  • DOI: 10.1177/2041731419896449
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Octacalcium phosphate collagen composite (OCP/Col) enhance bone regeneration in a rat model of skull defect with dural defect (2020)
  • 著者名/発表者名: Sasaki T, Niizuma K, Kanoke A, Matsui K, Ogita S, Rashad S, Kawai T, Watanabe M, Takahashi T, Kamakura S, Tominaga T.
  • 雑誌名: Heliyon 巻: 6 ページ: e03347
  • DOI: 10.1016/j.heliyon.2020.e03347
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Bone augmentation by octacalcium phosphate and collagen composite coated with poly-lactic acid cage (2020)
  • 著者名/発表者名: Yanagisawa T, Yasuda A, Makkonen RI, Kamakura S.
  • 雑誌名: Clin Exp Dent Res 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1002/cre2.287
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Bone regeneration by low-dose recombinant human bone morphogenetic protein-2 carried on octacalcium phosphate collagen composite (2020)
  • 著者名/発表者名: Bien ND, Miura KI, Sumita Y, Nakatani Y, Shido R, Kajii F, Kamakura S, Aashina I.
  • 雑誌名: J Hard Tissue Biol 巻: 7 ページ: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of pre-freezing conditions of octacalcium phosphate and collagen composite for reproducible appositional bone formation (2020)
  • 著者名/発表者名: Yanagisawa T, Yasuda A, Makkonen RI, Kamakura S.
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res B Appl Biomater 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1002/jbm.b.34613
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] リン酸八カルシウム・コラーゲン複合体に関する基礎研究から治験までの経過概要 (2019)
  • 著者名/発表者名: 川井 忠、鎌倉慎治、松井桂子、髙橋 哲、鈴木 治
  • 雑誌名: バイオマテリアル 巻: 37 ページ: 88-95
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] オクタカルシウムフォスフェート・コラーゲン複合体（OCP/Col）の垂直的骨増生 (2020)
  • 著者名/発表者名: 柳沢俊樹，安田彩人，鎌倉慎治
  • 学会等名: 第19回日本再生医療学会総会（令和２年３月12日～14日：パシフィコ横浜）
• [学会発表] Single-Dose Local Administration of Teriparatide with Octacalcium Phosphate Collagen Composites Achieved Bony Reconstruction after Canine Mandibular Amputation (2019)
  • 著者名/発表者名: Matsui K, Kawai T, Ezoe Y, Yanagisawa T, Yasuda A, Takahashi T, Kamakura S.
  • 学会等名: 46th European Calcified Tissue Society (ECTS) Congress
  • 国際学会
• [学会発表] リン酸オクタカルシウム・コラーゲン複合体(OCP/Col)で再生した顎裂部骨架橋への永久犬歯自然萌出 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松井桂子，高橋 哲，川井 忠，鎌倉慎治
  • 学会等名: 第43回日本口蓋裂学会総会・学術集会
• [学会発表] OCP/Collagenの開発と顎裂モデルでの骨再生 (2019)
  • 著者名/発表者名: 鎌倉慎治
  • 学会等名: 第43回日本口蓋裂学会総会・学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 「東北大」発の骨再生材料の製品化：東洋紡との産学連携による歯科口腔外科領域の骨欠損修復 (2019)
  • 著者名/発表者名: 鎌倉慎治
  • 学会等名: 第4回東北大学Networking Evening
  • 招待講演
• [学会発表] Dental implant treatment with sinus floor elevation using octacalcium phosphate collagen composite: a case study (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawai T, Kamakura S, Matsui K, Ezoe Y, Suzuki O, Takahashi T.
  • 学会等名: 30th European Conference on Biomaterials
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of collagen concentration in preparation process on mechanical properties of octacalcium phosphate/collagen composites (2019)
  • 著者名/発表者名: Yasuda A, Kamitakahara M, Yanagisawa T, Kawashita M, Kamakura S
  • 学会等名: Tissue Engineering & Regenerative Medicine International Society (TERMIS) 2019 Asia Pacific meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Vertical bone formation of OCP/Collagen covered poly-lactic acid cage (2019)
  • 著者名/発表者名: Yanagisawa T, Yasuda A, Kamakura S
  • 学会等名: Tissue Engineering & Regenerative Medicine International Society (TERMIS) 2019 Asia Pacific meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Reconstruction of Amputated Bone by Teriparatide with OCP/Collagen (2019)
  • 著者名/発表者名: Matsui K, Kawai T, Ezoe Y, Yanagisawa T, Yasuda A, Takahashi T, Kamakura S.
  • 学会等名: Tissue Engineering & Regenerative Medicine International Society (TERMIS) 2019 Asia Pacific meeting
  • 国際学会
• [学会発表] リン酸オクタカルシウム・コラーゲン複合体埋入顎裂部における骨架橋の成熟 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松井桂子，高橋 哲，川井 忠，鎌倉慎治
  • 学会等名: 第64回（社）日本口腔外科学会総会・学術大会
• [学会発表] オクタカルシウムフォスフェート・コラーゲン複合体（OCP/Col）の垂直的骨増生 (2019)
  • 著者名/発表者名: 柳沢俊樹，安田彩人，鎌倉 慎治
  • 学会等名: 第64回（社）日本口腔外科学会総会・学術大会
• [学会発表] 企業主導治験によるリン酸オクタカルシウム・コラーゲン複合体を用いた骨再生能評価 (2019)
  • 著者名/発表者名: 川井 忠、鎌倉慎治、松井桂子、鈴木 治、髙橋 哲
  • 学会等名: 第64回（社）日本口腔外科学会総会・学術大会
• [学会発表] Teriparatide局所併用OCP/Collagenによるイヌ下顎骨離断部の骨再生 (2019)
  • 著者名/発表者名: 鎌倉慎治，松井桂子，川井 忠，江副祐史，柳沢俊樹，安田彩人，高橋 哲
  • 学会等名: 第41回日本バイオマテリアル学会大会
• [学会発表] オクタカルシウムフォスフェート・コラーゲン複合体（OCP /Col）の垂直的骨増生 (2019)
  • 著者名/発表者名: 柳沢俊樹，安田彩人，鎌倉慎治
  • 学会等名: 第41回日本バイオマテリアル学会大会
• [学会発表] オクタカルシウムフォスフェート・コラーゲン複合体における作製時の濃縮率が機械的特性へ及ぼす影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 安田彩人、上高原理暢、柳沢俊樹、川下将一、鎌倉慎治
  • 学会等名: 第41回日本バイオマテリアル学会大会
• [学会発表] メイド・イン・ジャパンの骨再生材料の開発とその製品化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 鎌倉慎治
  • 学会等名: 明海大学第406回研修会、第276回大学院ＦＤ研修会
  • 招待講演
• [図書] Chapter 10. Development and clinical application of octacalcium phosphate/collagen composites, pp. 289-308. In Octacalcium Phosphate Biomaterials. Eds. Eds. Insley G ans Suzuki O (2020)
  • 著者名/発表者名: Kamakura S.
  • 総ページ数: 374
  • 出版者: Elsevier
  • ISBN: 9780081025123
• [備考] 東北大学研究シーズ集「リン酸オクタカルシウム(OCP)・コラーゲン複合体による骨再生治療
  • URL: http://www.rpip.tohoku.ac.jp/seeds/profile/359/lang:jp/
• [備考] Tohoku University Research Profiles
  • URL: http://www.rpip.tohoku.ac.jp/seeds/profile/359/lang:en/
• [備考] 東北大学病院臨床研究推進センター：リン酸オクタカルシウム(OCP)・コラーゲン複合体による骨再生治療
  • URL: http://www.crieto.hosp.tohoku.ac.jp/seedlist/seed26.html
• [備考] Clinical Research Innovation and Education Center
  • URL: http://www.crieto.hosp.tohoku.ac.jp/english/seeds/shinji-kamakura
• [産業財産権] 多孔質複合体 (2020)
  • 発明者名: 鎌倉慎治、柳沢俊樹、中山翔平、岩井敦史
  • 権利者名: 東洋紡株式会社、東北大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2020-009277