2004 Fiscal Year Annual Research Report

生体膜類似構造を有するMPCポリマーによる人工関節弛緩防止に関する基礎的研究

Research Project

Project/Area Number	15390449
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	高取吉雄東京大学, 医学部附属病院, 助教授 (40179461)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中村耕三東京大学, 医学部附属病院, 教授 (60126133) 川口浩東京大学, 医学部附属病院, 助教授 (40282660) 星和人東京大学, 医学部附属病院, 寄附講座教員(客員助教授) (30344451) 茂呂徹東京大学, 大学院・医学系研究科, 科学技術振興特任教員 (20302698) 石原一彦東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90193341)
Keywords	人工関節 / 弛み / osteolysis / バイオマテリアル / ナノテクノロジー / 高分子
Research Abstract	人工関節置換手術の術後約10年で生じる弛みは、その長期予後を決定する深刻な合併症である。この弛みを抑制するため、生体適合性高分子材料、2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC)ポリマーを人工関節のポリエチレン(PE)ライナー表面にナノスケール(100nm)で光学的にグラフトする方法(MPCポリマー処理)を確立した。この技術が弛みの抑制に与える影響を検討するため、今年度は以下の検討を行った。 (1)MPCポリマー処理がPEライナーの摩耗に与える影響:生体内の歩行パターンを再現する股関節シミュレーターを用いて評価した。この結果、関節摺動面のライナー表面をMPCポリマー処理することで、関節摺動面の摩擦トルクは低減し、ポリエチレンライナーの摩耗量は著明に抑制された。また、その効果は試験終了時まで残存していた。さらにこの抑制効果は金属骨頭の径、骨頭の種類をかえても観察できた。 (2)MPCの摩耗粉がosteolysisに与える影響:MPC微粒子(φ500nm)をマウスマクロファージに暴露し、培養上清を回収した。この培養上清をマウス骨芽細胞培養系に用いてRANKLの発現を、マウス骨髄細胞と骨芽細胞の共存培養系に用いて破骨細胞形成を観察すると、未処理の微粒子を暴露した培養上清ではRANKLの発現、破骨細胞形成を強力に誘導したが、MPC微粒子を暴露した培養上清では、これらは誘導されず、溶液のみを暴露した培養上清をもちいた群と、有意な差がみられなかった。