高密度コラーゲン材料と多血小板血漿を併用した新たな椎体固定法の開発

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26861210
• 研究機関: 北里大学
• 研究代表者: 井上 玄 北里大学, 医学部, 准教授 (80594209)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 多血小板血漿

研究実績の概要

株式会社ニッピとの共同研究のもと、コラーゲンを積層する技術を用いて半径3～4mmの円柱状のケージの作成に成功した。完成した円柱の中心部に径の異なる金属棒で、空間を作成した。径3mmの管は技術的に強度を保つことは困難であり、径1.5mmのスペースを作成し、ケージのデザインとした。
300gのSDラット（n=2）の尾椎Co5/6椎間を露出し、先にデザインしたケージを挿入し、経時的にレントゲンで撮影を行った。骨癒合の判定はレントゲンでは困難であり、専用のデバイスに尾椎を固定して前後屈を行い、その可動範囲が1°未満となった時期を計測した。結果、ケージの内部に何も移植しない場合、術後約8週で骨癒合することを確認した。
次に別個体から作成したラットPratelet rich Plasma(PRP)をケージに３０分浸潤させ、コントロールとして同個体より作成したPratelet poor Plasma(PPP)を用いた（各n=4）。骨癒合期間はPRP群5.8±1.3週、PPP群8.0±0.8週とPRP群で有意に短かった（t検定、p<0.05）。また、レントゲン上、経時的に椎間板高位が徐々に低下していたが、両群間で投影学的な有意差を認めなかった。
組織学的には術後2週、4週で2群を比較した。H-E染色では術後2週で有意な差を認めなかったが、術後4週でコラーゲン構造の周囲にPRP群で骨芽細胞が増加している傾向を認めた。

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

PRP内の成長因子濃度の検体は保存しており、今後計測予定である。

今後の研究の推進方策

組織標本は既に作成済みであり、今後、TRACP染色などの免疫組織学的評価を含めた詳細な検討を行う予定である。
また、コラーゲン構造体の他、同様の検討を別個体から採取した大腿骨を採型した同種骨にて行う予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Acceleration of bone formation during fracture healing by injectable collagen powder and human basic fibroblast growth factor containing a collagen-binding domain from Clostridium histolyticum collagenase. (2014)
  • 著者名/発表者名: Saito W, Uchida K, Ueno M, Matsushita O, Inoue G, Nishi N, Ogura T, Hattori S, Fujimaki H, Tanaka K, Takaso M
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res A. 巻: 102 ページ: 3049-3055
  • DOI: 10.1002/jbm.a.34974.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acceleration of periosteal bone formation by human basic fibroblast growth factor containing a collagen-binding domain from Clostridium histolyticum collagenase. (2014)
  • 著者名/発表者名: Uchida K, Matsushita O, Naruse K, Mima T, Nishi N, Hattori S, Ogura T, Inoue G, Tanaka K, Takaso M
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res A. 巻: 102 ページ: 1737-1743
  • DOI: 10.1002/jbm.a.34841.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Risk factors for L5-S1 disk height reduction after lumbar posterolateral floating fusion surgery. (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue G, Takaso M, Miyagi M, Kamoda H, Ishikawa T, Nakazawa T, Imura T, Ueno M, Saito W, Uchida K, Toyone T, Takahashi K, Ohtori S
  • 雑誌名: J Spinal Disord Tech. 巻: 27 ページ: E187-192
  • DOI: 10.1097/BSD.0000000000000088.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficacy of anti-nerve growth factor therapy for discogenic neck pain in rats. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sainoh T, Sakuma Y, Miyagi M, Orita S, Yamauchi K, Inoue G, Kamoda H, Ishikawa T, Suzuki M, Kubota G, Oikawa Y, Inage K, Sato J, Nakamura J, Aoki Y, Takaso M, Toyone T, Takahashi K, Ohtori S
  • 雑誌名: Spine (Phila Pa 1976). 巻: 39 ページ: E757-762
  • DOI: 10.1097/BRS.0000000000000340.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Teriparatide increases the insertional torque of pedicle screws during fusion surgery in patients with postmenopausal osteoporosis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue G, Ueno M, Nakazawa T, Imura T, Saito W, Uchida K, Ohtori S, Toyone T, Takahira N, Takaso M
  • 雑誌名: J Neurosurg Spine. 巻: 21 ページ: 425-431
  • DOI: 10.3171/2014.5.SPINE13656.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibiting IκB kinase-β downregulates inflammatory cytokines in injured discs and neuropeptides in dorsal root ganglia innervating injured discs in rats. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kobori S, Miyagi M, Orita S, Gemba T, Ishikawa T, Kamoda H, Suzuki M, Hishiya T, Yamada T, Eguchi Y, Arai G, Sakuma Y, Oikawa Y, Aoki Y, Toyone T, Takahashi K, Inoue G, Ohtori S
  • 雑誌名: Spine (Phila Pa 1976). 巻: 39 ページ: 1171-1177
  • DOI: 10.1097/BRS.0000000000000374.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acceleration of bone union after structural bone grafts with collagen-binding basic fibroblast growth factor anchored-collagen sheet for critical-size bone defects. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ueno M, Uchida K, Saito W, Matsushita O, Yogoro M, Nishi N, Ogura T, Hattori S, Inoue G, Tanaka K, Takahira N, Takaso M
  • 雑誌名: Biomed Mater. 巻: 9 ページ: -
  • DOI: 10.1088/1748-6041/9/3/035014.
  • 査読あり
• [学会発表] The effectiveness of teriparatide for insertional torque of pedicle screws in patients with postmenopausal osteoporosis (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue G, Ueno M, Nakazawa T, Imura T, Saito W, Uchida K, Takahira N, Takaso M
  • 学会等名: The 10th Meeting of the International Research Society of Spinal Deformities
  • 発表場所: Sapporo (Japan)
  • 年月日: 2014-06-29 – 2014-07-02
• [学会発表] Anti-bFGF neutralizing antibody reduces grial cell activation in dorsal horn in rats CFA- induced discitis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue G, Uchida K, Fujimaki H, Sekiguchi H, Ueno M, Saito W, Nakazawa T, Imura T, Takahira N, Takaso M
  • 学会等名: The 41th Annual Meeting of the International Society for the Study of the Lumbar Spine
  • 発表場所: Seoul (Korea)
  • 年月日: 2014-06-03 – 2014-06-07
• [学会発表] Effect of anti-bFGF neutralizing antibody on neuropathic pain induced by spinal nerve ligation in rats. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujimaki H, Inoue G, Uchida K, Sekiguchi H, Ueno M, Saito W, Takahira N, Takaso M
  • 学会等名: The 41th Annual Meeting of the International Society for the Study of the Lumbar Spine
  • 発表場所: Seoul (Korea)
  • 年月日: 2014-06-03 – 2014-06-07