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

2015 年度 実績報告書

• 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: 成長因子 / 同種骨 / 骨癒合

研究実績の概要

昨年度までの研究から、コラーゲン材料とPRPを用いることで椎体局所での骨形成を促進できることを示した。しかし、PRPの調整法によって大きく成長因子の含有量が異なり骨形成促進作用にばらつきを生じた。他方、申請者らはコラーゲン結合ドメインの融合タンパク（bFGF-CBD）に結合させた同種骨をマウス大腿骨に移植すると、bFGFを凌駕する骨形成能を示すことを報告した。本年度はコラーゲンを高密度に含む同種骨とbFGF-CBDを用いてラット後側方固定（PLF）モデルにおける骨形成促進能を検討した。Wistarラットの両側L4/5横突起間に片側150mgの凍結乾燥同種骨を移植しPLFを施行した。骨移植前に同種骨をPBSと混合したPBS群と、FGF-CBD150mgと混合したFGF-CBD群の2群を作成した（各n=14）。隔週で単純レントゲンによる移植骨面積を、術後10日でマイクロCTを使用して、移植骨周囲の新生骨面積を計測、非脱灰組織標本を作製してH-E、von Kossa、ALP染色で評価した。移植骨の面積は、PBS群で術直後の6.1%、bFGF-CBD群で31.1%と両群で移植骨の吸収を認めたが、bFGF-CBD群がいずれの時期でも有意に面積が大きかった。マイクロCTでは、新生骨面積はbFGF-CBD群で、PBS群と比較し48.2%増加しており有意差を認めた。組織学的には、骨膜表面の膜性骨化における海綿骨構造の形成、および骨表面の軟骨形成、周囲に線維芽細胞の集簇がbFGF-CBD群で旺盛であった。骨移植とbFGF-CBDを併用することで、骨癒合が促進される可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Spinal Epidural Hematoma after Thoracolumbar Posterior Fusion Surgery without Decompression for Thoracic Vertebral Fracture. (2016)
  • 著者名/発表者名: Minato T, Miyagi M, Saito W, Shoji S, Nakazawa T, Inoue G, Imura T, Minehara H, Matsuura T, Kawamura T, Namba T, Takahira N, Takaso M.
  • 雑誌名: Case Rep Orthop 巻: - ページ: 6295817
  • DOI: doi: 10.1155/2016/6295817
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Acceleration of bone formation during fracture healing by poly(pro-hyp-gly)10 and basic fibroblast growth factor containing polycystic kidney disease and collagen-binding domains from Clostridium histolyticum collagenase. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi H, Uchida K, Inoue G, Matsushita O, Saito W, Aikawa J, Tanaka K, Fujimaki H, Miyagi M, Takaso M.
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res A 巻: 104 ページ: 1372-1378
  • DOI: doi: 10.1002/jbm.a.35670
  • 査読あり
• [雑誌論文] Common iliac vein injury during L5-S1 posterior lumbar interbody fusion in a patient with systemic lupus erythematosus receiving steroid treatment: A case report. (2016)
  • 著者名/発表者名: Saito W, Inoue G, Nakazawa T, Imura T, Miyagi M, Uchida K, Namba T, Shirasawa E, Takahira N, Takaso M.
  • 雑誌名: J Orthop Sci 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: doi: 10.1016/j.jos.2015.12.011
• [雑誌論文] Acceleration of callus formation during fracture healing using basic fibroblast growth factor-kidney disease domain-collagen-binding domain fusion protein combined with allogenic demineralized bone powder. (2015)
  • 著者名/発表者名: Saito W, Uchida K, Matsushita O, Inoue G, Sekiguchi H, Aikawa J, Fujimaki H, Takaso M.
  • 雑誌名: J Orthop Surg Res 巻: 10 ページ: 59
  • DOI: doi: 10.1186/s13018-015-0201-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 人工コラーゲンゲルとコラーゲン結合型線維芽細胞増殖因子による骨折後の骨形成促進効果の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 関口裕之、内田健太郎、井上 玄、相川 淳、齋藤 亘、宮城正行、藤巻寿子、大貫裕子、高相晶士
  • 学会等名: 第30回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 富山国際会議場（富山県富山市）
  • 年月日: 2015-10-22 – 2015-10-23