自家組織を犠牲にしない新規骨再生療法の開発

开发不牺牲自体组织的新型骨再生疗法

• 批准号: 22K09423
• 负责人: 新倉 隆宏
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K09423/
• 关键词: 骨再生

本研究の目的は、自家骨移植に取って代わる、将来臨床で実用可能な「自家組織を犠牲にしない新規骨再生療法の開発」である。自家骨の量、質、形状を再現した人工骨、それを利用した骨再生療法を開発する。induced membrane、骨誘導能を持つ蛋白Bone morphogenetic protein: BMP、既存物には無い工夫を加えた人工骨を融合し、自家骨不要な骨再生医療の研究、開発を行う。人工骨は3Dプリンタ光造形を用いて骨のマクロ構造のみならずミクロ構造も再現したものを作成する。令和4年度の研究実施計画は（１）BMPと人工骨、induced membraneを利用した骨再生に関するin vivo試験を行うこと、（２）3D構造再現・表面加工人工骨の開発と、それを用いた骨再生に関するin vitro試験、in vivo試験を行うことであった。（１）については、ウサギを用いた実験で大腿骨骨幹部に骨欠損を作成し実験を行った。骨セメントを欠損部に4週間留置することでinduced membraneを作成することができた。ここに自家腸骨を移植したが骨癒合に導くことができなかった。BMP-2と人工骨による再生を行うためのコントロールとなるモデルがまだ確立するに至っていない状況である。（２）については、ウサギの大腿骨遠位部の微細構造を3Dプリンタで再現する人工骨を作成することに成功した。in vitro試験で細胞毒性に問題なく、細胞接着が良好であることを確認した。hydroxyapatite, beta-tricalcium phosphateを基材として作成できている。これをウサギの大腿骨遠位部に作成した骨孔に埋植しX線学的、組織学的に評価したところ、いずれにおいても良好な骨再生を示した。両者を比較するとbeta-tricalcium phosphateの方がより良い骨再生が認められた。

这项研究的目的是“开发一种不牺牲自体组织的新骨再生疗法”，该疗法将来可能是实用的，可以在临床实践中使用。我们将开发人造骨骼，以自体骨的数量，质量和形状以及使用它的骨再生疗法的数量，质量和形状。诱导的膜，形态发生蛋白，一种具有骨诱导能力的蛋白质：具有现有产品中不可用的BMP和人造骨骼，将被研究并发展为不需要自体骨的骨再生医学。人造骨骼是使用3D打印机拍摄制作创建的，不仅复制骨骼的宏观结构，还可以复制微观结构。 2022财年的研究实施计划是（1）使用BMP，人造骨和诱导膜进行骨再生的体内测试，以及（2）开发3D结构繁殖和表面处理的人工骨，并在骨骼再生中进行体外和体外和体外和体内进行体外进行。关于（1），在实验中使用兔子在股骨轴上产生了骨缺损，并进行了实验。通过将骨水泥放在有缺陷的区域中四个星期来产生诱导的膜。自体骨在这里移植，但无法导致骨融合。尚未建立可用于使用BMP-2和人造骨控制再生的模型。关于（2），我们成功地创建了一个人造骨，该骨骼使用3D打印机重现了兔子远端的微观结构。在体外研究中，已经证实细胞粘附很好，没有任何细胞毒性问题。羟基磷灰石和β-三磷酸苯二磷酸盐可以作为底物。将其植入在兔远端产生的骨孔中，并在径向和组织学上进行了评估，并在两种情况下都表现出良好的骨骼再生。在比较两者时，磷酸β-磷酸苯二烷是更好的骨再生。

项目成果

Three-dimensional printed β-tricalcium phosphate scaffolds reproduce bone microstructure to promote bone regrowth and repair

三维打印β-磷酸三钙支架再现骨微结构，促进骨再生和修复

• 发表时间: 2023
• 作者: Kyohei Takase;Takahiro Niikura;Tomoaki Fukui;Keisuke Oe;Kenichi Sawauchi;Ryo Yoshikawa;Yuya Yamamoto;Ryota Nishida;Ryosuke Kuroda
• 通讯作者: Ryosuke Kuroda