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2010 年度 実績報告書

骨再生のための高機能付加型人工骨の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20390398
研究機関大阪大学

研究代表者

吉川 秀樹  大阪大学, 医学系研究科, 教授 (60191558)

研究分担者 菅野 伸彦  大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座教授 (70273620)
名井 陽  大阪大学, 医学部附属病院, 准教授 (10263261)
妻木 範行  大阪大学, 医学系研究科, 独立准教授 (50303938)
キーワード骨再生 / 人工骨 / 関節軟骨 / 再生医療 / 骨形成因子
研究概要

骨形成蛋白OP-1の担体として連通多孔体ハイドロキシアパタイトセラミックスIP-CHAの脊椎椎間固定術での有効性を検討した。18月齢の雄ビーグル犬に対し、L4-5の後側方固定術を自家腸骨(A群)、自家腸骨+IP-CHA(B群)、OP-1+IP-CHA(C群)を用いて行った。手術後8週間のX線、CTによりC群は他群と比べて旺盛な骨形成を認めた。骨塩定量、力学的強度試験においてもC群は良好な結果を示した。組織学的評価により、C群ではIP-CHA顆粒の周囲や気孔内に新生骨が観察され、IP-CHAと宿主骨の骨性癒合を全例で認めた。本研究で用いたOP-1の量は、コラーゲンを担体として用いた過去の文献で報告されている量の約3分の1であり、IP-CHAを担体として用いることでOP-1の骨形成作用を増強し得ることが示された。
IP-CHAを担体とし、OP-1の軟骨再生における効果をウサギ、ブタ膝関節骨軟骨全層欠損モデルで評価した。24週齢のNZWウサギの両側膝蓋溝に直径6mm×深さ6mmの骨軟骨全層欠損を作成した。A.欠損のみ、B.円柱型IP-CHA、C.IP-CHAにOP-1(250μg)を添加したものを移植し、8週後に評価した。10ヶ月齢の雄ミニブタの両側大腿骨内顆関節面にφ7.5mm×深さ15mmの骨軟骨全層欠損を作成した。A欠損のみ、B.円柱型IP-CHA、C.IP-CHAにOP-1(250μg)を添加したものを移植し、12週後に評価した。評価はX線および組織学評価により行った。いずれもOP-1添加群で他群と比較し明らかに良好な修復を認めた。組織学的gradingにおいても有意に良好な結果であった。OP-1とIP-CHAのハイブリッドは、軟骨下骨の再生および、関節軟骨の再生に有効であることが証明された。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] The influence of skeletal maturity on allogenic synovial mesenchymalstem cell-based repair of cartilage in a large animal model.2010

    • 著者名/発表者名
      Shimomura, K., Ando, W, Tateishi, K., Nansai, R., Yoshikawa, H., Nakamura, N.
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 31 ページ: 8004-8011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel fully interconnected porous hydroxyapatite ceramic in surgical treatment of benign bone tumor.2010

    • 著者名/発表者名
      Tamai, N., Myoui, A., Kudawara, I., Ueda, T., Yoshikawa, H.
    • 雑誌名

      Journal of Orthopaedic Science

      巻: 15 ページ: 560-568

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 人工骨の開発・臨床応用と今後の課題-臨床の立場から2010

    • 著者名/発表者名
      吉川秀樹、名井陽
    • 雑誌名

      日整会誌

      巻: 84 ページ: 463-469

    • 査読あり
  • [学会発表] 骨・軟骨の再生-基礎研究から臨床応用へ2010

    • 著者名/発表者名
      吉川秀樹
    • 学会等名
      第21回日本小児整形外科学術集会
    • 発表場所
      徳島(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-27
  • [学会発表] 次世代人工骨・人工関節の開発2010

    • 著者名/発表者名
      吉川秀樹
    • 学会等名
      第49回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      大阪(招待講演)
    • 年月日
      2010-06-27

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公開日: 2012-07-19  

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