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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Effects of whole body vibration on cancer-induced bone destruction

Research Project

Project/Area Number 26282120
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

松本 健志  徳島大学, 大学院理工学研究部, 教授 (30249560)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 百武 徹  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (20335582)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsがん骨転移 / 生体医工学
Outline of Annual Research Achievements

がんの骨転移巣では破骨細胞による骨破壊が腫瘍の悪性化を招き,さらに骨破壊が進行するの悪循環が形成される.全身性微振動刺激(WBV)は破骨細胞の活性を抑制することが報告されているが,一方で腫瘍周囲の血管新生を促進し、骨破壊が助長されていることが前年度に確認された.本年度は骨代謝マーカーを利用して,骨破壊について生化学的な評価を行うとともに,インライン位相CT(IPCT)による腫瘍による骨破壊のインビボ観察を行い、WBVの骨吸収,造骨に対する作用を詳細に検討した.
<インビボ観察> 7週齢のマウス(Balb/c,♀)の脛骨に乳がん細胞(4T1,2×10^4個)を移殖し,WBV群および非WBV群(各10匹)に分け,移植後4日後よりWBV実験(0.3g,90Hz,20min/day)を開始した.IPCTによる骨転移巣のインビボ観察は移植後3日後より,1週間おきに計4回(wk0-wk3),SPring-8(ボクセル分解能は6.5μm,使用エネルギーは33.4keV)にて行った.
<生化学的評価> IPCT終了後に採血し,血清から骨形成マーカー(オステオカルシン),骨吸収マーカー(酒石酸抵抗性酸性フォスファターゼ)をELISAにて測定した.
両群とも実験期間中に骨吸収が進んだが,WBVはwk1からwk2にかけての吸収率を有意に促進した.造骨には両群に差は見られなかった.一方,血中の造骨マーカーには有意差は無かったが,骨吸収マーカーは有意にWBV群で高値であった(7.2 vs. 8.3 U/L).これらの結果と前年度までの知見を併せて考えれば,WBVによる骨破壊の助長は,破骨細胞への直接作用ではなく,寧ろ新生血管を介した作用であると推測される.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (3 results)

All 2017 2016

All Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] 微振動環境下における赤血球流れに関する数値解析2017

    • Author(s)
      石川優真, 百武徹
    • Organizer
      日本機械学会第29回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      ウィンク愛知(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2017-01-19 – 2017-01-19
  • [Presentation] がん骨破壊に対する全身性微振動刺激の作用について:インビボ位相 CT に基づく検討2016

    • Author(s)
      宇治田 俊樹, 松本 健志
    • Organizer
      生体医工学シンポジウム2016
    • Place of Presentation
      旭川市大雪クリスタルホール(北海道旭川市)
    • Year and Date
      2016-09-17 – 2016-09-18
  • [Presentation] Effects of Whole Body Vibration on Breast Cancer Bone Metastasis and Vascularization in Mice2016

    • Author(s)
      Takeshi Matsumoto, Shinya Itamoch
    • Organizer
      Physiology 2016
    • Place of Presentation
      Dublin, Irland
    • Year and Date
      2016-07-29 – 2016-07-31
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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