ヒト由来骨形成促進活性ペプチドの臨床応用のための基礎的研究

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 62440059
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 高岡 邦夫 大阪大学, 医学部, 助教授 (30112048)
• 研究分担者: 吉川 秀樹 大阪大学, 医学部, 助手 (60191558) ; 小野 啓郎 大阪大学, 医学部, 教授 (70028330)
• キーワード: 骨形成 / タンパク質合成 / 骨修復 / 人工骨 / 骨移植

研究概要

<1.骨形成因子の精製方法の確立と骨形成因子の生化学的分析>___ー平成2年度の研究課題は、骨形成因子の精製の完結をめざすことを第1とした。そのために実験材料であるマウスDunn骨肉腫を大量に生産し、それから骨形成因子の精製を行なった。精製方法は従来から開発したstepに、さらに高速液体クロマトグラフィ-、さらにSDS_1ーPAGEによる展開を行ない、活性分画を得た。この分画は骨形成促進活性は高く、約20ngを1mgのコラ-ゲン(担体として用いた)と混合して、マウス筋肉内に移植することで異所性に骨形成をおこすことが可能であった。この分画のタンパク質は、SDSーPAGEで判定した。分子量は約30kであり中性タンパク質であった。その収量は、Dunn骨肉腫1kgから約2μgであった。SDSーPAGEでは、単一バンドを呈したが、disulfide結合の還元(メルカプトエタノ-ルによる)によって、3種の分子種に分離した。(30K,18K,14K)それぞれの分子種を抽出し、タンパク分解酵素を用いて、ペプチドの断片とし、アミノ酸部分配列を決定することを試みた。それぞれのアミノ酸部分配列の情報をもとにmーRNAを分離し、相補するcーDNAを合成し、その発現を現在試みている。
<2.骨形成因子の担体開発>___ー従来、微量の骨形成因子の生理活性を生体内で有効に発現するためのdelivery systemを確立するための担体として、ブタ皮膚より精製したコラ-ゲンを用いてきた。しかし将来骨形成因子を臨床応用するためには、より抗原性が低く、かつ生体親和性の高い担体が必要と考え、合成ポリマ-(乳酸ポリマ-)を基礎として、より骨形成因子の担体として有効なものの開発を試みた。その結果ポリ乳酸ポリエチレングリコ-ルブロックポリマ-(平均分子量2000)がより有効な担体となることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Masuhara,K.: "Purification of bone alkaline phosphatase from human osteosarcoma." Bone and Mineral. 3. 159-170 (1987)
• [文献書誌] Takaoka,K.: "Ectopic bone induction on and in porous hydroxyapatite combined with collagen and bone morphogenetic protein." Clinical Orthopaedics and Related Research. 234. 250-254 (1988)
• [文献書誌] Yoshikawa,H.: "Inhibition by tumor necrosis factor of induction of ectopic bone formation by osteosarcomaーderived boneーinducing substance." Bone. 9. 391-396 (1988)
• [文献書誌] Yoshikawa,H.: "Prognostic significance of bone morphogenetic activity in osteosarcoma tissue." Cancer. 61. 569-573 (1988)
• [文献書誌] Nakahara,H.: "Periosteal bone formation elicited by partially purified bone morphogenetic protein." Clinical Orthopaedics and Related Research. 239. 299-305 (1989)
• [文献書誌] Takaoka,K.: "Establishiment of a cell line producing bone morphogenetic protein from a human osteosarcoma." Clinical Orthopaedics and Related Research. 244. 258-264 (1989)
• [文献書誌] Tsuda,T.: "Establishment of an osteoinductive murine osteosarcoma clonal cell line showing osteoblastic phenotypic traits." Bone. 10. 195-200 (1989)
• [文献書誌] Yoshikawa,H.: "Bone morphogenetic protein and bone remodeling." Adv.Endocrinol.6. 20-23 (1989)
• [文献書誌] Hashimoto,J.: "Inhibitory effects of tumor necrosis factor alpha on fracture healing in rats." Bone. 10. 453-457 (1989)
• [文献書誌] Takaoka,K.: "BMP(Bone morphogenetic protein)ーbiolgy,biochemistry and physiology." Aerospace Science. 2. 417-422 (1989)
• [文献書誌] Yoshikawa,H.: "A possible role of bone morphogenetic protein (BMP) in the regulation of bone remodeling." J.Bone and Mineral Metabolism. 8. 104-110 (1990)
• [文献書誌] Masuhara,K.: "Anabolic effects of PTH on experimental ectopic bone formation." Bone Morphometry,ed.H.Takahashi. 579-582 (1990)
• [文献書誌] Masuhara,K.: "Monoclonal antibody against human bone alkaline phosphatase." International Orthopaedics. (1991)
• [文献書誌] Takaoka,K.: "Telopeptideーdepleted bovine skin collagen as a carrier for bone morphogenetic protein." Journal of Orthopaedic Research. (1991)
• [文献書誌] 高岡 邦夫: "骨と骨形成促進因子" The Bone. 1. 73-81 (1987)
• [文献書誌] 高岡 邦夫: "骨形成因子ー基礎から臨床応用へー" The New Horizen. 27-36 (1987)
• [文献書誌] 橋本 淳: "骨粗鬆症と骨形成因子" 臨床科学. 24. 1319-1325 (1988)
• [文献書誌] 高岡 邦夫: "骨形成に関する基礎的研究の進歩" 外科治療. 61. 456-460 (1989)
• [文献書誌] 橋本 淳: "BMP(bone morphogenetic protein)と骨粗鬆症" 臨床科学. 26. 322-329 (1990)
• [文献書誌] 吉川 秀樹: "骨形成因子の精製とその応用" Bio Industry. 7. 183-189 (1990)
• [文献書誌] 吉川 秀樹: "骨由来成長因子とサイトカイン" 日本臨床. 48. 2818-2822 (1990)
• [文献書誌] Takaoka,K.: "In Surgical Use of Bone Grafts and Bone Substitute.(ed) Urist M.R.Butter Worth Heinemann." Constitution of boneーinducing implants by combining bone morphogenetic protein (BMP) with biomaterials.ーexperimental studies in miceー, (1991)