2024/03/12 更新

写真a

イガワ カズヨ
井川 和代
IGAWA Kazuyo
所属
中性子医療研究センター 准教授(特任)
職名
准教授(特任)
外部リンク

学位

  • 博士(医学) ( 東京大学 )

研究キーワード

  • ホウ素中性子捕捉療法

  • 頭頸部がん

  • 骨再生

  • トランスレーショナルリサーチ

 

論文

  • Radiation evaluation assay using a human three-dimensional oral cancer model for clinical radiation therapy.

    Lucie Sercombe, Kazuyo Igawa, Kenji Izumi

    Talanta Open   9   100297 - 100297   2024年8月

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.talo.2024.100297

    researchmap

  • The current status and novel advances of boron neutron capture therapy clinical trials. 国際誌

    Tianyun Zhou, Kazuyo Igawa, Tomonari Kasai, Takuya Sadahira, Wei Wang, Tomofumi Watanabe, Kensuke Bekku, Satoshi Katayama, Takehiro Iwata, Tadashi Hanafusa, Abai Xu, Motoo Araki, Hiroyuki Michiue, Peng Huang

    American journal of cancer research   14 ( 2 )   429 - 447   2024年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Boron neutron capture therapy (BNCT) is a treatment method that focuses on improving the cure rate of patients with cancer who are difficult to treat using traditional clinical methods. By utilizing the high neutron absorption cross-section of boron, material rich in boron inside tumor cells can absorb neutrons and release high-energy ions, thereby destroying tumor cells. Owing to the short range of alpha particles, this method can precisely target tumor cells while minimizing the inflicted damage to the surrounding normal tissues, making it a potentially advantageous method for treating tumors. Globally, institutions have progressed in registered clinical trials of BNCT for multiple body parts. This review summarized the current achievements in registered clinical trials, Investigator-initiated clinical trials, aimed to integrate the latest clinical research literature on BNCT and to shed light on future study directions.

    PubMed

    researchmap

  • Development of the Follow-Up Human 3D Oral Cancer Model in Cancer Treatment

    Kazuyo Igawa, Kenji Izumi, Yoshinori Sakurai

    BioTech   12 ( 2 )   35 - 35   2023年5月

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:MDPI AG  

    As function preservation cancer therapy, targeted radiation therapies have been developed for the quality of life of cancer patients. However, preclinical animal studies evaluating the safety and efficacy of targeted radiation therapy is challenging from the viewpoints of animal welfare and animal protection, as well as the management of animal in radiation-controlled areas under the regulations. We fabricated the human 3D oral cancer model that considers the time axis of the follow up in cancer treatment. Therefore, in this study, the 3D model with human oral cancer cells and normal oral fibroblasts was treated based on clinical protocol. After cancer treatment, the histological findings of the 3D oral cancer model indicated the clinical correlation between tumor response and surrounding normal tissue. This 3D model has potential as a tool for preclinical studies alternative to animal studies.

    DOI: 10.3390/biotech12020035

    researchmap

  • Particle and Heavy Ion Transport Code System‐Based Microdosimetry for the Development of Boron Agents for Boron Neutron Capture Therapy 査読

    Takafumi Shigehira, Tadashi Hanafusa, Kazuyo Igawa, Tomonari Kasai, Shuichi Furuya, Hisakazu Nishimori, Yoshinobu Maeda, Hiroyuki Michiue, Atsushi Fujimura

    Advanced Theory and Simulations   2023年4月

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/adts.202300163

    researchmap

  • Gelatin-based cell culture device for construction and X-ray irradiation of a three-dimensional oral cancer model. 国際誌

    Tomoka Bessho, Tomoko Takagi, Kazuyo Igawa, Kae Sato

    Analytical sciences : the international journal of the Japan Society for Analytical Chemistry   2023年2月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Bioassays using three-dimensional (3D) tissue models offer several advantages over 2D culture assays because they can reproduce the structure and function of native tissues. In this study, we used our newly designed gelatin device to generate a miniature 3D model of human oral squamous cell carcinoma with stroma and blood vessels. To enable air-liquid interface culture, we conceived a new device structure in which three wells were lined up and separated by a dividing thread; the wells could be connected by removing the dividing thread. Cells were seeded in the center well with the dividing thread to form a multilayer, followed by the supply of media from the side wells after thread removal. Human oral squamous cell carcinoma (HSC-4) cells, human umbilical vein endothelial cells (HUVECs), and normal human dermal fibroblasts (NHDFs) were successfully cocultured, resulting in structures that mimicked 3D-cancer tissues. This 3D-cancer model was subjected to an X-ray sensitivity assay, followed by the evaluation of DNA damage using confocal microscopy and section-scanning electron microscopy.

    DOI: 10.1007/s44211-023-00308-6

    PubMed

    researchmap

  • Prevention and early management of carotid blowout syndrome for patients receiving head and neck salvage boron neutron capture therapy (BNCT). 国際誌

    Tien-Li Lan, Feng-Chi Chang, Chun-Wei Wang, Kazuyo Igawa, Szu-Hsien Wu, Wen-Liang Lo, Yi-Wei Chen

    Journal of dental sciences   16 ( 3 )   854 - 860   2021年7月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    BACKGROUND/PURPOSE: The incidence rate of oral and pharyngeal cancers in Taiwan has increased gradually over the past few decades. The standard treatment strategy for oral and pharyngeal cancers includes surgery or radiotherapy, with concurrent chemotherapy in certain types of tumors. Unfortunately, in-field recurrence is sometimes inexorable. Furthermore, re-irradiation of the recurrence site may cause severe complications due to the tolerance of normal tissue to radiation therapy. One fatal complication is carotid blowout syndrome (CBS). Boron neutron capture therapy (BNCT) is a new modality of radiation therapy, which is also mentioned as targeted radiotherapy. It is a feasible treatment that has the potential to spare normal tissue from being damaged by irradiation while simultaneously treating the primary tumor. In this presentation, we will share our experience with BNCT in treating recurrent head and neck cancers, as well as the prevention and management of CBS. MATERIALS AND METHODS: We evaluated 4 patients with head and neck cancers treated by BNCT in Taiwan. All patients had undergone surgery previously and had received postoperative concurrent chemoradiotherapy. RESULTS: The 4 patients in this study were diagnosed with head and neck malignancies. The median follow-up period after the first course of BNCT was 15.1 months. After BNCT, 2 patients developed impending CBS, and 1 of them died. The remaining 3 patients survived until the last date of follow-up. CONCLUSION: Pre-BNCT carotid artery evaluation through computed tomography angiography and early intervention if necessary is crucial when treating patients with recurrent head and neck cancers by BNCT.

    DOI: 10.1016/j.jds.2020.12.013

    PubMed

    researchmap

  • Self-assembling A6K peptide nanotubes as a mercaptoundecahydrododecaborate (BSH) delivery system for boron neutron capture therapy (BNCT). 国際誌

    Hiroyuki Michiue, Mizuki Kitamatsu, Asami Fukunaga, Nobushige Tsuboi, Atsushi Fujimura, Hiroaki Matsushita, Kazuyo Igawa, Tomonari Kasai, Natsuko Kondo, Hideki Matsui, Shuichi Furuya

    Journal of controlled release : official journal of the Controlled Release Society   330   788 - 796   2021年2月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Boron neutron capture therapy (BNCT) is a tumor selective therapy, the effectiveness of which depends on sufficient 10B delivery to and accumulation in tumors. In this study, we used self-assembling A6K peptide nanotubes as boron carriers and prepared new boron agents by simple mixing of A6K and BSH. BSH has been used to treat malignant glioma patients in clinical trials and its drug safety and availability have been confirmed; however, its contribution to BNCT efficacy is low. A6K nanotube delivery improved two major limitations of BSH, including absence of intracellular transduction and non-specific drug delivery to tumor tissue. Varying the A6K peptide and BSH mixture ratio produced materials with different morphologies-determined by electron microscopy-and intracellular transduction efficiencies. We investigated the A6K/BSH 1:10 mixture ratio and found high intracellular boron uptake with no toxicity. Microscopy observation showed intracellular localization of A6K/BSH in the perinuclear region and endosome in human glioma cells. The intracellular boron concentration using A6K/BSH was almost 10 times higher than that of BSH. The systematic administration of A6K/BSH via mouse tail vein showed tumor specific accumulation in a mouse brain tumor model with immunohistochemistry and pharmacokinetic study. Neutron irradiation of glioma cells treated with A6K/BSH showed the inhibition of cell proliferation in a colony formation assay. Boron delivery using A6K peptide provides a unique and simple strategy for next generation BNCT drugs.

    DOI: 10.1016/j.jconrel.2020.11.001

    PubMed

    researchmap

  • Scaling parameter of the lethal effect of mammalian cells based on radiation-induced OH radicals: effectiveness of direct action in radiation therapy. 国際誌

    Tamon Kusumoto, Ryo Ogawara, Kazuyo Igawa, Kentaro Baba, Teruaki Konishi, Yoshiya Furusawa, Satoshi Kodaira

    Journal of radiation research   62 ( 1 )   86 - 93   2021年1月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We have been studying the effectiveness of direct action, which induces clustered DNA damage leading to cell killing, relative to indirect action. Here a new criterion Direct Ation-Based Biological Effectiveness (DABBLE) is proposed to understand the contribution of direct action for cell killing induced by C ions. DABBLE is defined as the ratio of direct action to indirect action. To derive this ratio, we describe survival curves of mammalian cells as a function of the number of OH radicals produced 1 ps and 100 ns after irradiation, instead of the absorbed dose. By comparing values on the vertical axis of the survival curves at a certain number of OH radicals produced, we successfully discriminate the contribution of direct action induced by C ions from that of indirect action. DABBLE increases monotonically with increasing linear energy transfer (LET) up to 140 keV/μm and then drops, when the survival curves are described by the number of OH radicals 1 ps after irradiation. The trend of DABBLE is in agreement with that of relative biological effectiveness (RBE) of indirect action. In comparison, the value of DABBLE increases monotonically with LET, when the survival curves are described by the number of OH radicals 100 ns after irradiation. This finding implies that the effectiveness of C ion therapy for cancer depends on the contribution of direct action and we can follow the contribution of direct action over time in the chemical phase.

    DOI: 10.1093/jrr/rraa111

    PubMed

    researchmap

  • The accelerator-based boron neutron capture reaction evaluation system for head and neck cancer. 査読 国際誌

    Shou Wang, Kazuyo Igawa, Ryo Ogawara, Mitsuru Suda, Tsuyoshi Hamano, Soichiro Ibaragi, Tadashi Hanafusa, Yasuaki Ichikawa, Akira Sasaki

    Applied radiation and isotopes : including data, instrumentation and methods for use in agriculture, industry and medicine   165   109271 - 109271   2020年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The purpose of this study is to assess accelerator-based boron neutron capture reaction (BNCR) in human tumor cell lines by colony formation assay and modified high density survival assay (HDS assay). The results of post irradiation survival rate in human oral squamous cell carcinoma and osteosarcoma using both assays were similar. Therefore, HDS assay would be efficient to evaluate BNCR in not only tumor cells but also in normal cells as BNCT screening.

    DOI: 10.1016/j.apradiso.2020.109271

    PubMed

    researchmap

  • In Vitro Studies to Define the Cell-Surface and Intracellular Targets of Polyarginine-Conjugated Sodium Borocaptate as a Potential Delivery Agent for Boron Neutron Capture Therapy. 国際誌

    Atsushi Fujimura, Seiji Yasui, Kazuyo Igawa, Ai Ueda, Kaori Watanabe, Tadashi Hanafusa, Yasuaki Ichikawa, Sachiko Yoshihashi, Kazuki Tsuchida, Atsunori Kamiya, Shuichi Furuya

    Cells   9 ( 10 )   2020年9月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Boron neutron capture therapy (BNCT) requires pharmaceutical innovations and molecular-based evidence of effectiveness to become a standard cancer therapeutic in the future. Recently, in Japan, 4-borono-L-phenylalanine (BPA) was approved as a boron agent for BNCT against head and neck (H&N) cancers. H&N cancer appears to be a suitable target for BPA-BNCT, because the expression levels of L-type amino acid transporter 1 (LAT1), one of the amino acid transporters responsible for BPA uptake, are elevated in most cases of H&N cancer. However, in other types of cancer including malignant brain tumors, LAT1 is not always highly expressed. To expand the possibility of BNCT for these cases, we previously developed poly-arginine peptide (polyR)-conjugated mercaptoundecahydrododecaborate (BSH). PolyR confers the cell membrane permeability and tumor selectivity of BSH. However, the molecular determinants for the properties are not fully understood. In this present study, we have identified the cluster of differentiation 44 (CD44) protein and translational machinery proteins as a major cell surface target and intracellular targets of BSH-polyR, respectively. CD44, also known as a stem cell-associated maker in various types of cancer, is required for the cellular uptake of polyR-conjugated molecules. We showed that BSH-polyR was predominantly delivered to a CD44High cell population of cancer cells. Once delivered, BSH-polyR interacted with the translational machinery components, including the initiation factors, termination factors, and poly(A)-biding protein (PABP). As a proof of principle, we performed BSH-polyR-based BNCT against glioma stem-like cells and revealed that BSH-polyR successfully induced BNCT-dependent cell death specifically in CD44High cells. Bioinformatics analysis indicated that BSH-polyR would be suitable for certain types of malignant tumors. Our results shed light on the biochemical properties of BSH-polyR, which may further contribute to the therapeutic optimization of BSH-BNCT in the future.

    DOI: 10.3390/cells9102149

    PubMed

    researchmap

  • Clinical significance of buccal branches of the facial nerve and their relationship with the emergence of Stensen's duct: An anatomical study on adult Taiwanese cadavers. 査読 国際誌

    Chen-Hsi Tsai, Chun-Chan Ting, Szu-Yuan Wu, Jih-Yu Chiu, Hansheng Chen, Kazuyo Igawa, Ting-Hsun Lan, Chun-Ming Chen, Tsuoyoshi Takato, Kazuto Hoshi, Edward Chengchuan Ko

    Journal of cranio-maxillo-facial surgery : official publication of the European Association for Cranio-Maxillo-Facial Surgery   47 ( 11 )   1809 - 1818   2019年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    OBJECTIVE: This observational study on adult Taiwanese cadavers focused mainly on the intersection of buccal branches of the facial nerve with Stensen's duct, using the emergence of Stensen's duct as the reference landmark. MATERIALS AND METHODS: Thirty-five cadaveric hemifaces were included in our research. Samples with facial defects due to tumor, trauma, or surgery were all excluded. Buccal branches of the facial nerve were identified according to the Gray's Anatomy 40th edition definition. The distance was measured from the intersection to the emergence of Stensen's duct, running from the anterior border of the parotid gland. RESULTS: In the 35 hemifaces, the number of buccal branch/Stensen's duct intersections ranged from 1 to 5 (average 2.49 ± 1.15). Two-point intersections accounted for 37% (13 hemifaces) of the sample, forming the largest group. Samples of facial nerve buccal branches were divided into four types: Type 1, with two buccal branches, accounted for 37.15% (13/35); Type 2, with three buccal branches, made up 48.59% (17/35) of our samples - the biggest group (Type 2-a was the most frequent pattern among our samples, with two superior buccal branches and one inferior buccal branch, accounting for 34.31% of our samples); Type 3, with four buccal branches, accounted for only 5.7%. Three cases of double Stensen's duct were classified as Type 4, though this is supposed to be a very rare anatomical variation. With Type 2a, the most frequent pattern among our specimens, the distance from the emergence of the Stensen's duct to the emergence point of the first superior buccal branch along the anterior border of the parotid gland was 9.58 ± 5.68 mm. The distance from the emergence point to the emergence of the inferior buccal branch along the anterior border of the parotid gland was 11.03 ± 5.38 mm. The distance (D1) from Stensen's duct to the emergence of the first superiorly located buccal branch of the group Type 2-a was statistically different from the distance (D1) of the other groups (p = 0.02). No direct anastomoses or communicating fibers between upper and lower buccal branches were noted in 11 hemifaces (31%). CONCLUSION: The distribution of buccal branches was described using the emergence of Stensen's duct as a reference landmark. According to our observations, the relationship between the buccal branches and Stensen's duct was much more complicated than described in previous studies. This was the first study to investigate the complete distribution of buccal branches of the facial nerve emerging from the anterior of the parotid gland, and their relative locations and branching numbers.

    DOI: 10.1016/j.jcms.2018.12.018

    PubMed

    researchmap

  • Development of thermal neutron moderator for testing boron agents for Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) 査読

    Ichikawa, G., Tsuchida, K., Kiyanagi, Y., Ishikawa, A., Hirata, Y., Yoshihashi, S., Watanabe, K., Uritani, A., Hamano, T., Ogawara, R., Suda, M., Igawa, K.

    JOURNAL OF INSTRUMENTATION   14   2019年6月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOP PUBLISHING LTD  

    We developed a thermal neutron source for performance tests of boron agents for Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) at Neutron exposure Accelerator System for Biological Effect Experiments (NASBEE) in National Institute of Radiological Sciences, Japan. The thermal neutron flux at the experimental position was measured to be 2.18 x 10(8) n/cm(2)/s, the cadmium ratio was 9.21, and gamma ray dose ratewas 2.11 Gy/h. The neutron dose ratewas estimated to be 2.96 Gy/h. These values indicate that the neutron source can be applicable for tests of boron agents although application range is limited. An example of irradiation experiment is described.

    DOI: 10.1088/1748-0221/14/06/T06010

    Web of Science

    researchmap

  • 上腕に発生した巨大悪性石灰化上皮腫の1例

    井川和代, 北原正樹

    日本形成外科学会会誌   37 ( 7 )   393 - 398   2017年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(一社)日本形成外科学会  

    38歳男。20年前に右上腕部に皮下腫瘤が出現して徐々に増大し、1週間前より自壊、排膿してきた。右上腕部に約70×80mm大の易出血性、表面凹凸不整、石灰化様の硬結を伴う一部潰瘍化した腫瘤を認め、生検で石灰化上皮腫と診断した。手術を予定するも患者は来院せず、初診後4年に再診した際には腫瘤は約200×180mm大に巨大化し、有茎性、易出血性、非可動性の白色硬結が露出した不良肉芽様を呈していた。生検で悪性石灰化上皮腫と診断し、全身麻酔下に腫瘍頸部基部より5cm離して筋膜を含めて腫瘍を摘出し、欠損部を人工皮膚で被覆した。病理診断はpilomatrix carcinomaであった。術後1ヵ月に欠損部に対し大腿外側部からフリーハンドデルマトームを用いて中間分層皮膚を採取し、二期的に再建を行った。再建術から12ヵ月が経過し、再発は認めていない。

    J-GLOBAL

    researchmap

  • ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)

    井川和代, 瀬戸?一

    クインテッセンス   別冊   138 - 146   2015年

     詳細を見る

  • 粒子線・ホウ素中性子捕捉療法

    井川和代, 瀬戸?一

    標準口腔外科学   第4版 ( 18 )   509 - 513   2015年

     詳細を見る

  • Comparison of the long-term effects on rabbit bone defects between Tetrabone and β-tricalcium phosphate granules implantation. 査読

    Choi S, Liu IL, Yamamoto K, Honnami M, Ohba S, Echigo R, Sakai T, Igawa K, Suzuki S, Nishimura R, Chung UI, Sasaki N, Mochizuki M

    Journal of artificial organs : the official journal of the Japanese Society for Artificial Organs   17 ( 4 )   344 - 51   2014年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s10047-014-0778-9

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Molecular and structural patterns of bone regeneration in surgically created defects containing bone substitutes. 査読 国際誌

    Ibrahim Elgali, Kazuyo Igawa, Anders Palmquist, Maria Lennerås, Wei Xia, Sungjin Choi, Ung-Il Chung, Omar Omar, Peter Thomsen

    Biomaterials   35 ( 10 )   3229 - 42   2014年3月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCI LTD  

    Several biomaterials have been introduced for bone augmentation. However, information is lacking about the mechanisms of bone regeneration and/or integration of these materials in the recipient bone. This study aimed to determine the molecular and structural events in bone defects after augmentation with synthetic tetrapod-shaped calcium phosphate (Tetrabone; TetraB) compared with natural deproteinized bovine bone (DBB). Defects were created in the epiphyses of rat femurs and filled with TetraB or DBB or left empty (Sham). After 3, 6, 14 and 28 d, samples were harvested for histology, histomorphometry, ultrastructure and gene expression analyses. At 3 d, higher expressions of bone formation (ALP and OC) and remodeling (CatK) genes were detected in TetraB compared with DBB and Sham. Downregulation of bone remodeling genes (TRAP and CatK) was detected in DBB as compared to Sham after 14 d. Histomorphometry at 6 and 14 d demonstrated greater bone contact with the granules in TetraB. At 28 d, a larger bone area per defect was found in TetraB. The present experiments show that a synthetic substitute, consisting of α-tricalcium and octacalcium phosphates, induces early osteogenic and osteoclastic activities and promotes bone formation in trabecular bone defects.

    DOI: 10.1016/j.biomaterials.2013.12.084

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • 放射線治療装置-最新こそ最良説検証 多視点から示すがん治療への期待 加速器を用いたホウ素中性子捕捉療法システム 民間病院への導入と期待

    菊池泰裕, 吉本高志, 渡邉一夫, 瀬戸皖一, 晴山雅人, 今井茂樹, 井川和代

    月刊新医療   41 ( 12 )   53 - 57   2014年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(株)エムイー振興協会  

    ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は、腫瘍に集積するホウ素薬剤を患者に投与した後に中性子線を腫瘍に照射する。腫瘍内に集積したホウ素が中性子を捕捉してヘリウム原子核とリチウム原子核に分裂し、これらの粒子が粒子線として腫瘍内部から狭い範囲に照射される。原子炉でないと施行できなかった本治療を一般病院で利用できるように開発、治験が進められている。BNCTは、治療困難な悪性腫瘍の予後改善に寄与することが期待される。(著者抄録)

    J-GLOBAL

    researchmap

  • 犬におけるテーラーメイド骨インプラント移植後のトレハロース被覆と塩基性線維芽細胞成長因子による骨再生の変化 査読

    Choi S, Lee J, Igawa K, Liu IL, Honnami M, Suzuki S, Nishimura R, Chung UI, Sasaki N, Mochizuki M

    The Journal of veterinary medical science   75 ( 6 )   721 - 6   2013年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1292/jvms.12-0244

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Development and evaluation of tetrapod-shaped granular artificial bones. 査読 国際誌

    Sungjin Choi, I-li Liu, Kenichi Yamamoto, Kazuyo Igawa, Manabu Mochizuki, Takamasa Sakai, Ryosuke Echigo, Muneki Honnami, Shigeki Suzuki, Ung-il Chung, Nobuo Sasaki

    Acta biomaterialia   8 ( 6 )   2340 - 7   2012年7月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCI LTD  

    We have developed a novel form of granular artificial bone "Tetrabones" with a homogeneous tetrapod shape and uniform size. Tetrabones are four armed structures that accumulate to form the intergranular pores that allow invasion of cells and blood vessels. In this study we evaluated the physicochemical characteristics of Tetrabones in vitro, and compared their biological and biomechanical properties in vivo to those of conventional β-tricalcium phosphate (β-TCP) granule artificial bone. Both the rupture strength and elastic modulus of Tetrabone particles were higher than those of β-TCP granules in vitro. The connectivity of intergranular pores 100, 300, and 400 μm in size were higher in Tetrabones than in the β-TCP granules. Tetrabones showed similar osteoconductivity and biomechanical stiffness to β-TCP at 2 months after implantation in an in vivo study of canine bone defects. These results suggest that Tetrabones may be a good bone graft material in bone reconstruction.

    DOI: 10.1016/j.actbio.2012.02.019

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Three-dimensional shape control of implant devices 査読

    Ung-Il Chung, Hideto Saijoh, Kazuyo Igawa, Yuki Kanno, Yoshiyuki Mori, Tsuyoshi Takato

    Handbook of Intelligent Scaffolds for Tissue Engineering and Regenerative Medicine   579 - 588   2012年1月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:論文集(書籍)内論文   出版者・発行元:Pan Stanford Publishing Pte. Ltd.  

    The performance of the scaffolds holds a key to the realization of tissue engineering/regenerative medicine in clinical settings. We have focused on the vital role of the dimensional compatibility of the scaffolds. By controlling the three-dimensional (3D) shape of the scaffolds, we have significantly improved the performance of the artificial bones, which have good dimensional compatibility, resultant reduction in the operation time and corresponding invasiveness, and resultant speedy union with the host bone tissues. We conclude that 3D shape control is vital to the performance of the scaffolds.We propose that it is worth considering at least once to attempt to control the 3D shape of the scaffold by optimizing the design and fabrication method, before using expensive and highrisk growth factors and cells. © 2012 Pan Stanford Publishing Pte. Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.4032/9789814267861

    Scopus

    researchmap

  • テーラーメイド骨インプラントからの塩基性線維芽細胞成長因子放出に及ぼすトレハロースコーティングの影響 査読

    Choi S, Lee J, Igawa K, Suzuki S, Mochizuki M, Nishimura R, Chung UI, Sasaki N

    The Journal of veterinary medical science   73 ( 12 )   1547 - 52   2011年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1292/jvms.11-0016

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Identification of oxytetracycline as a chondrogenic compound using a cell-based screening system. 査読

    Hironori Hojo, Fumiko Yano, Shinsuke Ohba, Kazuyo Igawa, Keiji Nakajima, Yuske Komiyama, Akinori Kan, Toshiyuki Ikeda, Takayuki Yonezawa, Je-Tae Woo, Tsuyoshi Takato, Kozo Nakamura, Hiroshi Kawaguchi, Ung-il Chung

    Journal of bone and mineral metabolism   28 ( 6 )   627 - 33   2010年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SPRINGER TOKYO  

    To effectively treat degenerative joint diseases including osteoarthritis (OA), small chemical compounds need to be developed that can potently induce chondrogenic differentiation without promoting terminal differentiation. For this purpose, we screened natural and synthetic compound libraries using a Col2GFP-ATDC5 system and identified oxytetracycline (Oxy) as a chondrogenic compound. Oxy induced cartilaginous matrix synthesis and mRNA expressions of chondrocyte markers in ATDC5 cells. In addition, Oxy suppressed mineralization and mRNA expressions of terminal chondrocyte differentiation markers in ATDC5 cells, primary chondrocytes, and cultured metatarsal bones. Oxy's induction of Col2 mRNA expression was decreased by the addition of Noggin and was increased by the addition of BMP2. Furthermore, Oxy increased mRNA expression of Id1, Bmp2, Bmp4, and Bmp6. These data suggest that Oxy induces chondrogenic differentiation in a BMP-dependent manner and suppresses terminal differentiation. Oxy may be useful for treatment of OA and also for regeneration of cartilage tissue.

    DOI: 10.1007/s00774-010-0179-y

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • 顎再建における脛骨海綿骨移植、台湾における10年の経験

    57 ( supp )   179 - 187   2010年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    Web of Science

    researchmap

  • Temporal and spatial changes in element distribution in bone and cartilage. 査読

    Kenichi Yamamoto, Kazuyo Igawa, Hiroshi Ueno, Fumiko Yano, Ung-Il Chung, Isao Koshima

    Journal of orthopaedic science : official journal of the Japanese Orthopaedic Association   14 ( 2 )   198 - 203   2009年3月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SPRINGER TOKYO  

    BACKGROUND: Bone and cartilage act as reservoirs for a number of elements, and the perturbation of these elements is suggested to contribute to various diseases. Even so, little is known about their respective temporal and spatial distribution. METHODS: Three knee joints of three mice on the first day after birth, three knee joints of 3-week-old mice, and three knee joints of 20-week-old mice were prepared. We performed element mapping in the bone and cartilage of normal mouse knee joints. We measured element distribution in articular cartilage, trabecular bone, cortical bone, joint cartilage, growth plates, and joint cavities using energy dispersive X-ray spectrometry. RESULTS: The analysis revealed the following: (1) The main elements in articular cartilage of 1-day-old mice were Na, O, P, S, and Ca; and those in bone were Na, O, P, S, K, Ca, and Mg. (2) The main elements in the growth plate of 3-week-old mice were Na, N, O, P, S, Cl, K, and Ca; those in joint cartilage were Na, O, P, S, Cl, and K; and those in bone were Na, O, P, Ca, and Mg. (3) The main elements in the growth plate of 20-week-old mice were Na, O, P, S, Cl, K, and Ca; and those in bone were Na, O, P, S, K, Ca, and Mg. After corrections were made for the Na ratios of these elements, we investigated the temporal and spatial changes in the distribution of each element. On the first day after birth, a spatial change was seen in the growth plate cartilage: the more the cartilage matured toward hypertrophy, the more S and Ca it contained. Temporal changes in element distribution in the growth plate cartilage, articular cartilage, and bone were observed. Growth plate cartilage of the older mice contained more S and Ca than that of the younger mice. Bone of the older mice contained more Ca and Mg than that of the younger mice. Spatial changes in element distribution in the cortical bone were also seen; that is, the more the cortical bone matured toward diaphysis, the more Mg and the less S it contained. In contrast, no temporal or spatial changes in element distribution were observed in the joint space. No significant temporal or spatial changes in the distribution of P, Cl, or K were seen. CONCLUSIONS: These results suggest that element mapping may be useful for identifying the age and maturity of different skeletal tissues. In particular, it may help distinguish between immature cartilage and mature cartilage based on the Ca and S contents.

    DOI: 10.1007/s00776-008-1315-6

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Maxillofacial reconstruction using custom-made artificial bones fabricated by inkjet printing technology. 査読

    Hideto Saijo, Kazuyo Igawa, Yuki Kanno, Yoshiyuki Mori, Kayoko Kondo, Koutaro Shimizu, Shigeki Suzuki, Daichi Chikazu, Mitsuki Iino, Masahiro Anzai, Nobuo Sasaki, Ung-il Chung, Tsuyoshi Takato

    Journal of artificial organs : the official journal of the Japanese Society for Artificial Organs   12 ( 3 )   200 - 5   2009年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SPRINGER TOKYO  

    Ideally, artificial bones should be dimensionally compatible with deformities, and be biodegradable and osteoconductive; however, there are no artificial bones developed to date that satisfy these requirements. We fabricated novel custom-made artificial bones from alpha-tricalcium phosphate powder using an inkjet printer and implanted them in ten patients with maxillofacial deformities. The artificial bones had dimensional compatibility in all the patients. The operation time was reduced due to minimal need for size adjustment and fixing manipulation. The postsurgical computed tomography analysis detected partial union between the artificial bones and host bone tissues. There were no serious adverse reactions. These findings provide support for further clinical studies of the inkjet-printed custom-made artificial bones.

    DOI: 10.1007/s10047-009-0462-7

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Bone regeneration within a tailor-made tricalcium phosphate bone implant with both horizontal and vertical cylindrical holes transplanted into the skull of dogs. 査読

    Sung-jin Choi, Jong-il Lee, Kazuyo Igawa, Osamaru Sugimori, Shigeki Suzuki, Manabu Mochizuki, Ryouhei Nishimura, Ung-il Chung, Nobuo Sasaki

    Journal of artificial organs : the official journal of the Japanese Society for Artificial Organs   12 ( 4 )   274 - 7   2009年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SPRINGER TOKYO  

    A new tailor-made bone implant (TI) with six horizontal cylindrical holes fabricated from alpha-tricalcium phosphate powder, as described in our previous report, was modified to include five additional vertical holes (TI-v) in an attempt to accelerate the bone regeneration through the holes. This TI-v implant and hydroxyapatite implants (HI) as controls were transplanted into experimental skull defects in dogs. Computed tomography (CT) was performed immediately after the surgery and then every 4 weeks. The dogs were killed for histological analysis at 24 weeks of implantation. On CT, bone bridging between the implant and the skull was observed in the TI-v group from 8 weeks of implantation, whereas a clear bone bridge was not formed in the HI group after 24 weeks of implantation. Histological analysis revealed collagen tissues and new bone formation in the horizontal cylindrical holes in most of the TI-v group, whereas mainly connective tissues invaded the porous structures in the HI group. In the Ti-v group, at the middle of the horizontal holes where they crossed the vertical holes, fibrous collagen tissues and muscular tissue filled up the hole and new bone formation seemed to be blocked. However, in the TI-v group more collagen and bone tissues were formed than in the HI group; when compared with the data in our previous report, however, the total volume of regenerated bone in the horizontal cylindrical holes in the TI-v seemed to be less than that in the TI. Thus, the addition of vertical cylindrical holes in the TI-v was not effective in promoting the faster stabilization of the TI-v in the skull of the dog.

    DOI: 10.1007/s10047-009-0474-3

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Development of high-throughput screening system for osteogenic drugs using a cell-based sensor. 査読 国際誌

    Hironori Hojo, Kazuyo Igawa, Shinsuke Ohba, Fumiko Yano, Keiji Nakajima, Yuske Komiyama, Toshiyuki Ikeda, Alexander C Lichtler, Je-Tae Woo, Takayuki Yonezawa, Tsuyoshi Takato, Ung-il Chung

    Biochemical and biophysical research communications   376 ( 2 )   375 - 9   2008年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ACADEMIC PRESS INC ELSEVIER SCIENCE  

    To effectively treat osteoporosis and other bone-loss disorders, small compounds that potently induce bone formation are needed. The present study initially attempted to establish a monitoring system that could detect osteogenic differentiation easily, precisely, and noninvasively. For this purpose, we established pre-osteoblastic MC3T3E1 cells stably transfected with the GFP reporter gene driven by a 2.3 kb fragment of rat type I collagen promoter (Col1a1GFP-MC3T3E1). Among these cells, we selected a clone that fluoresced upon osteogenic stimulation by BMP2. The GFP fluorescence intensity corresponded well to the intensity of alkaline phosphatase (ALP) staining and to the level of osteocalcin (Oc) mRNA. Using this system, we screened natural and synthetic compound libraries and thus identified an isoflavone derivative, glabrisoflavone (GI). GI induced ALP staining and Oc mRNA in a dose-dependent manner. The Col1a1GFP-MC3T3E1 system may be useful for identifying novel osteogenic drugs.

    DOI: 10.1016/j.bbrc.2008.08.167

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • 三次元インクジェットプリンターにより直接的に組み立てたテーラーメイドリン酸三カルシウム骨インプラント(Tailor-made tricalcium phosphate bone implant directly fabricated by a three-dimensional ink-jet printer)

    井川 和代, 望月 学, 杉森 理, 清水 康太郎, 山澤 建二, 川口 浩, 中村 耕三, 高戸 毅, 西村 亮平, 鈴木 茂樹, 安斎 正博, 鄭 雄一, 佐々木 伸雄

    人工臓器   37 ( 1 )   14 - 16   2008年6月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(一社)日本人工臓器学会  

    CT画像データを基にα型リン酸三カルシウム(α-TCP)粉体を3Dインクジェットプリンターで直接積層構造形したテーラーメイド人工骨「CT-Bone」を作製し、大動物(ビーグル犬)の骨欠損モデルにおける安全性と有効性について検討した。ビーグル犬は健常な平均1歳10ヵ月齢(11ヵ月齢〜2歳10ヵ月齢、雄3頭・雌4頭)を用い、頭部に左右2ヶ所欠損部位を作成し、右側にCT-Bone,左側に対照群としてハイドロキシアパタイト(HA)を移植した。その結果、CT所見ではCT-Boneのマクロ連通孔の縮小が徐々に進行したが、HAでは変化がみられず、3週目以降CT-Boneでは骨断端との間に骨性架橋形成が認められたがHPでは骨断端の架橋は認められなかった。組織学的にはCT-Boneでは人工骨周囲に広汎な膠原線維の増生と血管の侵入を認め、TRAP染色では人工骨周囲にTRP陽性細胞が認められた。骨断端と人工骨の接合部では連通孔内に膠原線維が侵入しその一部は骨化され、骨髄組織の形成も認められた。HAではその多孔構造内に膠原線維を主体とする組織が侵入する島状の組織が認められ、TRAP染色では膠原線維が人工骨実質と接する部位にTRAP陽性細胞の活性が認められ、膠原線維と人工骨頭の間に僅かながら骨形成を認めた。以上より、インクジェット方式で作製したCT-Boneは骨欠損部位にほぼ完全に合致する形態で作製することができ、従来の人工骨のように徒手切削を必要せず、更に連通孔などの内部構造も自由に付与でき、また粉体を焼結しないため吸収・置換にも優れていた。

    researchmap

  • Development of an osteoblast-based 3D continuous-perfusion microfluidic system for drug screening. 国際誌

    Kihoon Jang, Kae Sato, Kazuyo Igawa, Ung-il Chung, Takehiko Kitamori

    Analytical and bioanalytical chemistry   390 ( 3 )   825 - 32   2008年2月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In this work, we demonstrated that biological cells could be cultured in a continuous-perfusion glass microchip system for drug screening. We used mouse Col1a1GFP MC-3T3 E1 osteoblastic cells, which have a marker gene system expressing green fluorescent protein (GFP) under the control of osteoblast-specific promoters. With our microchip-based cell culture system, we realized automated long-term monitoring of cells and sampling of the culture supernatant system for osteoblast differentiation assay using a small number of cells. The system successfully monitored cells for 10 days. Under the 3D microchannel condition, shear stress (0.07 dyne/cm(2) at a flow rate of 0.2 microL/min) was applied to the cells and it enhanced the GFP expression and differentiation of the osteoblasts. Analysis of alkaline phosphatase (ALP), which is an enzyme marker of osteoblasts, supported the results of GFP expression. In the case of differentiation medium containing bone morphogenetic protein 2, we found that ALP activity in the culture supernatant was enhanced 10 times in the microchannel compared with the static condition in 48-well dishes. A combined system of a microchip and a cell-based sensor might allow us to monitor osteogenic differentiation easily, precisely, and noninvasively. Our system can be applied in high-throughput drug screening assay for discovering osteogenic compounds.

    PubMed

    researchmap

  • 新時代を拓く化学のキーコンセプト インテリジェント化材料 インクジェットプリンターによるインプラントデバイスの高機能化

    井川和代, 鄭雄一, 鄭雄一

    化学   63 ( 1 )   2008年

     詳細を見る

  • 骨・軟骨の再生医療UPDATE 三次元プリンティングを用いた人工骨の臨床応用の現状と展望

    井川和代, CHUNG Ung-il

    Clinical Calcium   18 ( 12 )   1737 - 1743   2008年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:(株)医薬ジャーナル社  

    先天異常、外傷および術後等による顎顔面重度欠損症に対して、高機能人工骨を創製することにより形態機能回復に関する新たな治療法を確立する。骨の無機成分に近いリン酸三カルシウム(TCP)は、中性付近における水に対する溶解度が高く、生体内で吸収されながら新生骨に置換される生体吸収性の骨修復材料として臨床使用されている。しかし、TCP人工骨は骨伝導能を有するが積極的な骨誘導能を示さない。人工骨の機能性を高めるために、TCP粉体を3Dインクジェットプリンターで造形することで三次元形態を付与した高機能人工骨を作製し、大型動物での有効性と安全性を評価した。(著者抄録)

    PubMed

    J-GLOBAL

    researchmap

  • Clinical application of artificial bone in the maxillofacial region. 査読

    Hideto Saijo, Ung-il Chung, Kazuyo Igawa, Yoshiyuki Mori, Daichi Chikazu, Mitsuyoshi Iino, Tsuyoshi Takato

    Journal of artificial organs : the official journal of the Japanese Society for Artificial Organs   11 ( 4 )   171 - 6   2008年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SPRINGER TOKYO  

    Hard tissue reconstruction is very useful for bony defects of the maxillofacial region. Autogenous bone, allogeneic bone, and artificial bone have been used to reconstruct maxillofacial bone; however, the use of autogenous bone involves high surgical invasiveness because of the need to harvest the bone. The use of allogeneic bone is associated with infections, raises ethical concerns, and is not widely used in Japan. Artificial bone has several advantages, including no need for bone harvesting, excellent biocompatibility, and a relatively easy surgical procedure. Use of artificial bone avoids the much greater invasiveness of harvesting bone, and several types of artificial bone have been developed. Design requirements for artificial bone include surgical manipulability, structural compatibility with the defective area, support properties, and the ability to induce bone regeneration; however, no artificial bone meeting all these requirements has yet been developed. Artificial bone is used in many patients in our medical center, and we have been active in developing the next generation of artificial bone with better properties. In this article, we present a case history and discuss the future development of artificial bone for use in maxillofacial reconstruction.

    DOI: 10.1007/s10047-008-0425-4

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • 三次元高機能足場の構築

    井川和代, CHUNG Ung-il

    日本臨床   66 ( 5 )   820 - 823   2008年

  • テトラポッド形状骨補填材 査読

    井川 和代, 富塚 健, 大庭 伸介, 小笠原 徹, 近津 大地, 森 良之, 高戸 毅, 鄭 雄一

    日本口腔外科学会雑誌   53 ( Suppl. )   177 - 177   2007年8月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(公社)日本口腔外科学会  

    researchmap

  • A novel osteogenic helioxanthin-derivative acts in a BMP-dependent manner. 査読 国際誌

    Shinsuke Ohba, Keiji Nakajima, Yusuke Komiyama, Fumitaka Kugimiya, Kazuyo Igawa, Keiji Itaka, Toru Moro, Kozo Nakamura, Hiroshi Kawaguchi, Tsuyoshi Takato, Ung-il Chung

    Biochemical and biophysical research communications   357 ( 4 )   854 - 60   2007年6月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ACADEMIC PRESS INC ELSEVIER SCIENCE  

    To effectively treat serious bone defects using bone regenerative medicine, there is a need for the development of a small chemical compound that potently induces bone formation. We now report a novel osteogenic helioxanthin-derivative, TH. TH induced osteogenic differentiation in MC3T3-E1 cells, mouse primary osteoblasts, and mouse embryonic stem cells. The combination of TH and bone morphogenetic protein (BMP) 2 induced the mRNA expression of osteoblast marker genes and calcification in primary fibroblasts. The TH induced the mRNA of the inhibitor of DNA-binding 1 (Id-1), and its osteogenic effect was inhibited by Smad6 or Noggin. Furthermore, TH induced the mRNA expression of Bmp4 and Bmp6. These data suggest that TH exerts its potent osteogenic effect in a BMP-dependent manner by enhancing the effects of the existing BMPs and/or increasing the expression of Bmp4 and Bmp6. TH may help establish a more efficient bone regeneration system.

    DOI: 10.1016/j.bbrc.2007.03.173

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • 骨形成性シグナル経路の最適化と幹細胞を用いない新規骨再生法の開発 査読

    大庭伸介, 矢野文子, 井川和代, 藤原夕子, 小笠原徹, 近津大地, 森良之, 米原啓之, 須佐見隆史, 鄭雄一, 高戸毅

    日本口腔科学会雑誌   56 ( 1 )   112 - 112   2007年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(NPO)日本口腔科学会  

    J-GLOBAL

    researchmap

  • 新しい医療を築く組織工学 顎骨再建

    西條英人, CHUNG Ung-il, 井川和代, 井川和代, 高戸毅, 高戸毅

    人工臓器(日本人工臓器学会)   36 ( 1 )   113 - 116   2007年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(一社)日本人工臓器学会  

    頭蓋顎顔面骨における骨再建に対して、より良い人工骨を求めて次世代人工骨の開発に取り組んだ。18歳女。汎発性強皮症に伴う顔面変形を主訴で受診した。顔面は非対称性で、右側の中〜下顔面に陥凹を認めた。術後における脂肪組織の下垂や二次変形、女性における採取部の傷を避けることなどを考慮し、硬組織再建を選択した。すなわち陥凹部にカスタムメイド人工骨を移植することにより硬組織を再建し、顔貌の改善を図った。人工骨の作製には3次元造形モデルを応用した。術後3ヵ月経過した3次元CT画像では人工骨の位置のズレは認めず、顔貌形態についても満足した形態が得られた。さらに、術後6ヵ月経過した現在、大きな合併症を併発することなく経過している。

    DOI: 10.11392/jsao1972.36.113

    J-GLOBAL

    researchmap

    その他リンク: https://search.jamas.or.jp/index.php?module=Default&action=Link&pub_year=2007&ichushi_jid=J00706&link_issn=&doc_id=20070717290015&doc_link_id=10.11392%2Fjsao1972.36.113&url=https%3A%2F%2Fdoi.org%2F10.11392%2Fjsao1972.36.113&type=J-STAGE&icon=https%3A%2F%2Fjk04.jamas.or.jp%2Ficon%2F00007_3.gif

  • Mechanism of osteogenic induction by FK506 via BMP/Smad pathways 査読

    F Kugimiya, F Yano, S Ohba, K Igawa, K Nakamura, H Kawaguchi, UI Chung

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS   338 ( 2 )   872 - 879   2005年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ACADEMIC PRESS INC ELSEVIER SCIENCE  

    FK506 is an immunosuppressant that exerts effects by binding to FK506-binding protein 12 (FKBP12). Recently, FK506 has also been reported to promote osteogenic differentiation when administered locally or in vitro in combination with bone morphogenetic proteins (BMPs), although the underlying mechanism remains unclarified. The present study initially showed that FK506 alone at a higher concentration (1 mu M) induced osteogenic differentiation of mesenchymal cell lines, which was suppressed by adenoviral introduction of Smad6. FK506 rapidly activates the BMP-dependent Smads in the absence of BMPs, and the activation was blocked by Smad6. Overexpression of FKBP 12, which was reported to block the ligand-independent activation of BMP type I receptor A (BMPRIA), suppressed Smad signaling induced by FK506, but not that induced by BMP2. BMPRIA and FKBP12 bound to each other, and this binding was suppressed by FK506. These data suggest that FK506 promotes osteogenic differentiation by activating BMP receptors through interacting with FKBP12. (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.bbrc.2005.10.024

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • 三次元積層造形による立体モデルを用いた手術シミュレーションシステム

    西條 英人, 井川 和代, 近津 大地, 末永 英之, 森 良之, 米原 啓之, 須佐美 隆史, 高戸 毅

    日本口腔科学会雑誌   54 ( 4 )   525 - 526   2005年9月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(NPO)日本口腔科学会  

    researchmap

  • 老年医学の展望 骨・軟骨の再生医療

    大庭 伸介, 井川 和代, 中村 耕三, 川口 浩, 高戸 毅, 鄭 雄一

    ?日本老年医学会雑誌   40 ( 1 )   264 - 266   2004年

     詳細を見る

▼全件表示

MISC

  • 加速器中性子源を用いたBNCTの展開

    井川 和代, 道上 宏之, 藤村 篤史

    Medical Science Digest   49 ( 4 )   224 - 226   2023年4月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(株)ニュー・サイエンス社  

    がん細胞に集積したホウ素薬剤と放射線である中性子が反応して,がん細胞を細胞レベルで消滅させる"ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)"は,がん周囲の正常細胞への影響が少なく機能温存できるため低侵襲がん治療として期待されています。特に周囲の脳組織に浸潤性に増殖する難治性の悪性脳腫瘍に対しては,わずか1回のBNCTの治療で正常脳を温存して治療効果が得られるためBNCTを組み合わせた集学的初期治療法に期待が高まっております。世界に先駆けて日本では2020年より切除不能な局所再発頭頸部扁平上皮がん又は切除不能な頭頸部非扁平上皮がんに対して臨床研究ではなく医療としてBNCTを受けることができるようになりました。今後,BNCTと他の治療を組み合わせた集学的がん治療により健やかで心豊かに生活できる社会を実現します。(著者抄録)

    researchmap

  • 細胞内局在を標的とした新規ホウ素製剤が切り拓く次世代BNCT

    藤村篤史, 藤村篤史, 井川和代, 植田愛, 渡辺香里, 道上宏之, 市川康明, 古矢修一

    月刊メディカル・サイエンス・ダイジェスト   46 ( 8 )   535 - 537   2020年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(株)ニュー・サイエンス社  

    病院設置型のBPA-BNCT治療システムがいよいよ社会実装されるに至った。今後BNCTががん治療法の一端を担うことになると広く期待されているが、一方で、現行のホウ素薬剤BPAによるホウ素送達が適していないがん種や症例に対しては、異なるメカニズムを有した新たなホウ素製剤の開発が必要である。BPA-BNCTは、F-BPAを用いたPET検査により適応可否が判断できる治療システムであるが、後続するホウ素製剤においても同様に患者層別化が可能であることが求められる。本稿では、我々が最近開発に取り組んでいるBSH製剤を例に、これからのホウ素製剤を用いたBNCTが患者層別化可能な治療法であるためには、どのような観点から開発に取り組むべきかを考察したい。(著者抄録)

    J-GLOBAL

    researchmap

  • 頭頸部腫瘍に対する科学的根拠に基づいたBNCTの確立

    井川和代, 王碩, 佐々木朗, 伊原木聰一郎, 冨田秀太, 市川康明, 濱野毅, 須田充, 小川原亮

    量子科学技術研究開発機構資料(Web)   ( 22 )   2019年

     詳細を見る

  • NEW A6K BORON DRUG DELIVERY SYSTEM FOR CLINICAL APPLICATION OF BORON NEUTRON CAPTURE THERAPY (BNCT)

    Hiroyuki Michiue, Asami Fukunaga, Atsushi Fujimura, Kazuyo Igawa, Hideki Matsui, Shuichi Furuya

    NEURO-ONCOLOGY   20   73 - 73   2018年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)   出版者・発行元:OXFORD UNIV PRESS INC  

    Web of Science

    researchmap

  • BNCT標準化のためのホウ素量と中性子線量の評価解析

    濱野毅, 須田充, 小川原亮, 鬼柳善明, 土田一輝, 瓜谷章, 吉橋幸子, 渡辺賢一, 市川豪, 古澤大貴, 佐藤和也, 石川諒尚, 平田悠歩, 松井秀樹, 古矢修一, 小野俊朗, 花房直志, 植田愛, 加来田博貴, 瀧奥真歩, 花房慶郎, 道上宏之, 許家き, 福永麻美, 井川和代, LI Jiatong, MORYTKO Aurelie, 市川康明

    量子科学技術研究開発機構資料(Web)   ( 17 )   2018年

     詳細を見る

  • 病院設置型加速器BNCTの治療手順最適化に関する検討

    廣瀬勝己, 加藤貴弘, 井川和代, 瀬戸皖一, 高井良尋, 木村佳奈子, 遠藤大雅, 竹山晃史, 小野崇, 阿左見祐介, 高山香名子, 鈴木志恒, 中村達也, 和田仁, 菊池泰裕

    Japanese Journal of Radiology   36 ( Supplement )   7 - 7   2018年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(公社)日本医学放射線学会  

    J-GLOBAL

    researchmap

  • 総合南東北病院におけるホウ素中性子捕捉療法について

    井川和代, 瀬戸皖一

    日本放射線安全管理学会学術大会講演予稿集   15th   2016年

     詳細を見る

  • カスタムメイド人工骨移植後の骨癒合状態の評価

    菅野 勇樹, 西條 英人, 井川 和代, 齋藤 健太郎, 瀬戸 一郎, 森 良之, 高戸 毅

    日本口腔外科学会雑誌   56 ( Suppl. )   184 - 184   2010年9月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(公社)日本口腔外科学会  

    researchmap

  • bFGFを結合したテーラーメイド人工骨移植による犬の大きな骨欠損の治療

    崔成眞, 井川和代, 劉以立, 本阿彌宗紀, 鈴木茂樹, 望月学, 西村亮平, 鄭雄一, 佐々木伸雄

    日本獣医学会学術集会講演要旨集   150th   303 - 303   2010年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(公社)日本獣医学会  

    J-GLOBAL

    researchmap

  • 3次元有限要素解析によるインクジェットプリンタを用いた人工骨の構造最適化

    井川 和代, 西條 英人, 菅野 勇樹, 近津 大地, 飯野 光喜, 森 良之, 高戸 毅, 何 建梅

    日本口腔外科学会雑誌   55 ( Suppl. )   80 - 80   2009年9月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(公社)日本口腔外科学会  

    researchmap

  • カスタムメイド人工骨移植後の移植位置評価

    菅野 勇樹, 西條 英人, 森 良之, 井川 和代, 近津 大地, 飯野 光喜, 高戸 毅

    日本口腔外科学会雑誌   55 ( Suppl. )   79 - 79   2009年9月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(公社)日本口腔外科学会  

    researchmap

  • 口腔乾燥症 トレハロース水溶液噴霧による口腔粘膜乾燥・組織障害の軽減・防止効果の検討

    森 良之, 矢野 文子, 井川 和代, 山田 陽子, 西條 英人, 近津 大地, 米原 啓之, 高戸 毅

    日本口腔科学会雑誌   57 ( 1 )   128 - 128   2008年1月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(NPO)日本口腔科学会  

    researchmap

  • 水平方向および垂直方向に連通孔を設置したTailor-made人工骨における骨形成能評価

    崔成眞, 李鐘一, 井川和代, 清水庚太郎, 小川博之, 鈴木茂樹, 鄭雄一, 望月学, 西村亮平, 佐々木伸雄

    日本獣医学会学術集会講演要旨集   145th   218 - 218   2008年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(公社)日本獣医学会  

    J-GLOBAL

    researchmap

  • Development of novel mini-tetrapod bone fillers 査読

    K. Igawa, K. Yamamoto, S. Ohba, T. Ogasawara, F. Kugimiya, D. Chikazu, K. Nakamura, H. Kawaguchi, T. Takato, K. Tomizuka, U. Chung

    JOURNAL OF BONE AND MINERAL RESEARCH   22   S319 - S319   2007年9月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)   出版者・発行元:AMER SOC BONE & MINERAL RES  

    Web of Science

    researchmap

  • Tailor-made tricalcium phosphate bone implant directly fabricated by a three-dimensional ink-jet printer

    Kazuyo Igawa, Manabu Mochizuki, Osamu Sugimori, Koutaro Shimizu, Kenji Yamazawa, Hiroshi Kawaguchi, Kozo Nakamura, Tsuyoshi Takato, Ryouhei Nishimura, Shigeki Suzuki, Masahiro Anzai, Ung-Il Chung, Nobuo Sasaki

    Journal of Artificial Organs   9 ( 4 )   234 - 240   2006年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    Rapid prototyping (RP) is a molding technique that builds a three-dimensional (3D) model from computer-aided design (CAD) data. We fabricated new tailor-made bone implants (TIs) from α-tricalcium phosphate powder using an RP ink-jet printer based on computed tomography (CT) data, and evaluated their safety and efficacy. CT data of the skulls of seven beagle dogs were obtained and converted to CAD data, and bone defects were virtually made in the skull bilaterally. TIs were designed to fit the defects and were fabricated using the 3D ink-jet printer with six horizontal cylindrical holes running through the implants, designed for possible facilitation of vascular invasion and bone regeneration. As a control, hydroxyapatite implants (HIs) were cut manually from porous hydroxyapatite blocks. Then, craniectomy was performed to create real skull defects, and TIs and HIs were implanted. After implantation, CT was performed regularly, and the animals were euthanized at 24 weeks. No major side effects were observed. CT analysis showed narrowing of the cylindrical holes
    bony bridging between the implants and the temporal bone was observed only for TIs. Histological analysis revealed substantial new bone formation inside the cylindrical holes in the TIs, while mainly connective tissues invaded the porous structures in HIs. Bone marrow was observed only in TIs. Osteoclasts were seen to resorb regenerated bone from inside the cylindrical holes and to invade and probably resorb the TIs. These data suggest that TIs are a safe and effective bone substitute, possessing osteoconductivity comparable with that of HIs. © 2006 The Japanese Society for Artificial Organs.

    DOI: 10.1007/s10047-006-0347-y

    Scopus

    PubMed

    CiNii Article

    researchmap

  • 3次元プリンターを用いたテーラーメード人工骨の直接造形と移植試験

    井川和代, 望月学, 西村亮平, 杉森理, 清水康太郎, 鈴木茂樹, 大庭伸介, 高戸毅, 中村耕三, 川口浩, 佐々木伸雄, 鄭雄一

    日本骨代謝学会学術集会プログラム抄録集   24th   276 - 276   2006年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(一社)日本骨代謝学会  

    J-GLOBAL

    researchmap

  • マイクロ細胞培養チップの開発

    佐藤香枝, 菊川雄司, 井川和代, 佐藤記一, 鄭雄一, 鄭雄一, 北森武彦, 北森武彦

    東京コンファレンス講演要旨集   2006   2006年

     詳細を見る

  • 三次元積層造形による立体モデルを用いた手術シミュレーションシステム

    西條 英人, 井川 和代, 鄭 雄一, 米原 啓之, 高戸 毅

    日本形成外科学会会誌   25 ( 11 )   746 - 751   2005年11月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(一社)日本形成外科学会  

    今回,われわれは顎顔面手術症例に対して,積層造形法による三次元モデルを用いて手術シミュレーションを行い,その有用性を確認したので報告する.まず,術前のCTデータをStandard Template Library(STL)データとして出力し,これをインクジェット三次元プリンターに入力して,三次元モデルを作製し,このモデルをもとに手術シミュレーションを行い,手術時間の短縮を図ることができた.従来型の光造形モデルはプラスチック製であったために,その切削は生体骨での感触とかけ離れており,非常に労力を要するものであった.また,モデルの作製に費用と時間を費やした.本モデルはワックスコーティングした石膏でできており,生体骨の感触に近い切削が可能で,安価かつ短時間でのモデルの作製が可能であった.しかしながら,現在のところ厳密な咬合を再現した造形モデルの作製は依然としてむずかしいため今後の課題とされた(著者抄録)

    researchmap

  • CT画像データを基に3次元造形法により作製した人工骨(CT-Bone)を頭蓋骨欠損の補填に用いた犬の1例

    水野智博, 杉森理, 西村亮平, 望月学, 清水康太郎, 鈴木茂樹, 井川和代, 鄭雄一, 佐々木伸雄

    獣医麻酔外科学雑誌   36 ( Supplement 2 )   2005年

     詳細を見る

  • 骨・軟骨の再生医療

    大庭 伸介, 井川 和代, 中村 耕三, 川口 浩, 高戸 毅, 鄭 雄一

    日本老年医学会雑誌   41 ( 6 )   582 - 8   2004年11月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:The Japan Geriatrics Society  

    従来の医療は分析的手法に基づき病因の発見と除去に主眼をおいていたため, 不可逆性臓器不全を完全に回復させることは困難であった. 再生医療は, 幹細胞を用いて新たに組織や臓器を作り出すことで, この問題を解決しようという新しい医療戦略である. 従来の分析的手法に加え, 新たに統合的手法を必要とされる分野であり, 細胞・足場・分化誘導因子の3つの大きな要素からなる. 細胞に関しては幹細胞生物学の発展に伴い, とくに間葉系幹細胞の骨・軟骨再生医療への応用が精力的に研究されてきた. 足場に関しても, 工学系との連携により多くの有効な生体材料が開発されてきている. 分化誘導因子に関しては, 従来の分析的手法により明らかとなった分化必要因子を軸に研究が進められてきた. しかし, 未だどの要素も臨床的に十分なレベルに達しているとはいえない. 老年医学における骨・軟骨再生医療の対象疾患としては骨粗鬆症・変形性関節症・歯周病などが挙げられ, これらは生命を直接脅かすことは少ないが, 高齢者のQOLを著しく低下させ, その結果として生命予後に影響する重大な疾患である. 高齢者の疾患においては細胞自体の老化・変性が大きな問題であり, 再生医学的発想から研究手法を分析的手法から統合的手法に転換させ, 骨・軟骨再生の十分条件を明らかにすることが必要である. 膨大な候補の中から十分条件を検索するには, 簡便・正確・非侵襲的なスクリーニングシステムの開発が必要であるが, 組織特異的なプロモーターの下流にGFP遺伝子を組み込んだマーカー遺伝子を分化検出器として用いることで, 我々はこの問題を解決しつつある. このマーカー遺伝子を組み込んだ細胞を用いて, 現在我々は骨・軟骨分化に十分なシグナルと薬剤のスクリーニングをすすめている.

    DOI: 10.3143/geriatrics.41.582

    PubMed

    CiNii Article

    researchmap

▼全件表示

産業財産権

  • 中性子捕捉療法システム

    矢島 暁, 楠岡 新也, 密本 俊典, 飯尾 逸史, 瀬戸 ▲皖▼一, 加藤 貴弘, 井川 和代

     詳細を見る

    出願人:住友重機械工業株式会社, 一般財団法人脳神経疾患研究所

    出願番号:特願2014-219410  出願日:2014年10月28日

    公開番号:特開2016-083288  公開日:2016年5月19日

    J-GLOBAL

    researchmap

  • 骨補填剤,放出制御担体,及びそれらの製造方法

    佐々木 伸雄, 鄭 雄一, 井川 和代, 鈴木 茂樹, 清水 康太郎

     詳細を見る

    出願人:株式会社ネクスト21

    出願番号:特願2008-546869  出願日:2007年11月8日

    特許番号/登録番号:特許第5405119号  発行日:2013年11月8日

    J-GLOBAL

    researchmap

  • 骨補填剤,放出制御担体,及びそれらの製造方法

    佐々木 伸雄, 鄭 雄一, 井川 和代, 鈴木 茂樹, 清水 康太郎

     詳細を見る

    出願人:国立大学法人 東京大学, 株式会社ネクスト21

    出願番号:JP2007001225  出願日:2007年11月8日

    公開番号:WO2008-065738  公開日:2008年6月5日

    J-GLOBAL

    researchmap

共同研究・競争的資金等の研究

  • 血管網を有する口腔がん三次元培養モデルを用いた治療効果評価法の検証

    研究課題/領域番号:23K11918  2023年04月 - 2026年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    井川 和代, 佐藤 香枝, 泉 健次

      詳細を見る

    配分額:4680000円 ( 直接経費:3600000円 、 間接経費:1080000円 )

    researchmap

  • 加速器中性子源を用いたBNCT組織線量分布評価体系の確立

    研究課題/領域番号:20K12714  2020年04月 - 2023年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    井川 和代, 小川原 亮, 泉 健次

      詳細を見る

    配分額:4420000円 ( 直接経費:3400000円 、 間接経費:1020000円 )


    頭頸部がんに対するホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は世界で初めて2001年に日本で行われ、治療効果のみならず治療後の高いQOLが注目、世界初の加速器を用いたBNCTの保険診療が2020年から日本で開始、世界で需要が高まっている。BNCTにおいて、ホウ素ががんに取り込まれること、熱中性子ががんに届くことが成功の鍵となる。そこで、ホウ素の種類や濃度により同じ放射線量でも治療効果が異なるBNCTにおいて、ホウ素濃度とホウ素分布が識別可能なホウ素集積性BNCT検査システムを構築し、世界のどこにいてもBNCTの適応可否を判断できることを目指す。
    今年度は、頭頸部扁平上皮がん細胞株と患者由来の線維芽細胞を用いて三次元口腔がんモデルを作製し、三次元モデルの素材であるゲルのみ、線維芽細胞モデル、扁平上皮がん細胞と線維芽細胞の口腔がんモデルにおいて各々ホウ素濃度とホウ素分布の測定と解析を行った。ホウ素はBNCTの臨床で用いられている4-ボロノフェニルアラニン(BPA)を使用し、ホウ素濃度は誘導結合プラズマ質量分析装置により測定した。また、BPAは癌細胞特異的に発現する抗ヒトL型アミノ酸トランスポーター(LAT-1)を介して細胞内に取り込まれることから、ホウ素分布は各モデルのパラフィン標本におけるLAT-1の発現により解析した。口腔がんモデルのホウ素濃度は線維芽細胞モデルと比較して2倍程度の取り込みがあった。また、LAT-1の発現においては、線維芽細胞モデル内でも多少の発現を認めるもののがん細胞においてほぼ100%の発現を認めた。以上の結果より三次元口腔がんモデルを用いてホウ素の集積性を確認できた。さらに、ホウ素集積性とBNCTの効果を解析することでホウ素集積性BNCT検査システムを構築し、加速器中性子源を用いたBNCT組織内線量分布の評価体系を確立する

    researchmap

  • 腫瘍部位におけるホウ素濃度の計測を可能とするBNCT用薬剤の創出

    研究課題/領域番号:19K05735  2019年04月 - 2022年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    加来田 博貴, 濱野 毅, 小川原 亮, 佐々木 崇了, 井川 和代

      詳細を見る

    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は、10Bと中性子の衝突に依存するため、がん組織中のホウ素濃度が重要なファクターとなる。しかし、がん組織中のホウ素濃度が測定可能な薬剤はない。本研究は、当該課題を解決するBNCT用薬剤の創出を目指した。X線CTにおけるヨウ素濃度定量性に着目し、ジヨードベンゼンとホウ素クラスターであるBSHを有する化合物を設計した。中でもフルオロエチル基を有するBS-DIP-OEF (3c)が、800 ppm以上のヨウ素濃度であればX線CTで定量性を認めること、また3c処置の細胞に中性子線照射したところ、細胞内ホウ素濃度とホウ素中性子捕捉反応(BNCR)の高い相関性が認められた。

    researchmap

  • 口腔がんホウ素中性子捕捉療法に対するボロカプテイトペプチドの基礎研究

    研究課題/領域番号:17H06886  2017年08月 - 2019年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 研究活動スタート支援  研究活動スタート支援

    井川 和代

      詳細を見る

    配分額:2730000円 ( 直接経費:2100000円 、 間接経費:630000円 )

    口腔がんホウ素中性子捕捉療法(BNCT)に対して、新規ボロカプテイト(BSH)製剤を用いることにより、口腔機能温存、形態維持に優れた非侵襲で局所制御可能ながん治療の確立を目指し、本研究では基礎検討を行った。具体的には、口腔がんに対して新規BSH製剤のin vitroにおける(1)ホウ素集積性 (2)放射線感受性 さらにin vivoで(3)担癌モデルにおける安全性と有効性 の評価を行い、現在BNCTで用いられているホウ素薬剤であるボロカプテイト(BSH)もしくはボロノフェニルアラニン(BPA)に対して比較検討を行った。将来的には新規BSH薬剤を用いた口腔がんBNCTの臨床応用を期待する。

    researchmap

  • 顎顔面骨再建に向けた完全連通孔を有する高機能型人工骨の創製

    研究課題/領域番号:21791975  2009年 - 2011年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

    井川 和代

      詳細を見る

    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    理想的な骨再生治療法を確立するため、生体吸収材料であるリン酸三カルシウムを原料として3Dインクジェットプリンターを用いて三次元形態を忠実に再現すること、力学特性・細胞親和性を向上させるために完全連通孔を作製すること、さらに生理活性物質を完全連通孔内にプリントし骨再生を促進すること、で高機能人工骨を創製した。イヌ頭蓋骨欠損モデルにおいて、bFGFを連通孔内にプリントした人工骨は骨再生に有効であることが示された。

    researchmap

  • サイナスリフトに有効なテトラポッド形状人工骨の開発

    研究課題/領域番号:20592368  2008年 - 2010年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    大橋 克巳, 小笠原 徹, 近津 大地, 森 良之, 井川 和代

      詳細を見る

    配分額:3250000円 ( 直接経費:2500000円 、 間接経費:750000円 )

    本研究では、吸収置換性の良いα-リン酸三カルシウム(α-TCP)を主成分とするテトラポッド形状人工骨に生理活性物質であるbFGFを搭載することで効率的な骨形成を図り、骨欠損に対する治療法を確立することを目的としている。本年度は、テトラポッド形状人工骨を用いた三次元培養とテトラポッド形状人工骨への効率的なbFGFの導入の検討を行った。まず、ライナーフロー型の三次元培養装置を使用し、カラムにはテトラポッド形状人工骨を密充填し、Osteogenic mediuにてマウス由来の骨芽細胞様細胞であるMC3T3-E1細胞を3週間培養し(3日に1回Mediu change)、ALP染色したところテトラポッド形状人工骨の集合体上に骨芽細胞分化マーカー陽性細胞が確認できた。さらに、モニタリングの結果からグルコースの消費量が上昇することが確認できた。このことからテトラポッド形状人工骨の集積体は三次元培養に適しており、三次元担体として有用であることが示唆された。つぎに、テトラポッド形状人工骨の表面を二糖類であるトレハロースで浸漬した後、bFGFを添加し、MC3T3-E1細胞を共培養したところ、表面処理しないものと比較して、細胞増殖・細胞分化ともに促進することが確認できた。テトラポッド形状人工骨の表面をトレハロースで表面処理することでbFGFの放出促進効果をもたらすことが示唆された。現在、ビーグル犬における骨欠損モデルにテトラポッド形状を移植する方法を検討している。大動物移植試験における安全性と有効性を確認することで、テトラポッド形状人工骨は理想的な骨再生治療法として期待できる。

    researchmap

  • 顎顔面骨再生治療応用のためのbFGF徐放性人工骨の基礎的研究

    研究課題/領域番号:20890059  2008年 - 2009年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(スタートアップ)  若手研究(スタートアップ)

    井川 和代

      詳細を見る

    配分額:3354000円 ( 直接経費:2580000円 、 間接経費:774000円 )

    本研究では、吸収置換性の良いリン酸三カルシウム(TCP)を主成分とする人工骨の表面をトレハロースで処理し、生理活性物質であるbFGFを搭載することで効率的な骨形成を図り、骨欠損に対する治療法を確立することを目的としている。本年度は、TCPとトレハロースの作用機序の解明とトレハロース処理したTCPからのbFGFの放出能の評価に関する基礎研究を中心に行った。
    まず、TCPとトレハロースの作用機序を解明するために、TCP、トレハロース、T表面をトレハロースで処理したTCPの3種類の試料を作成し、SEM(JCM- 5700)により分析したところ、トレハロース処理による表面形状変化は特に認められなかった。そこで、DSC(示査走査熱量測定)を用いて、トレハロースによる表面処理濃度を0%、5%、10%、20%としたところ、濃度が高くなるにつれトレハロース特有のピークがシフトすることからTCPとトレハロースの相互作用が示唆された。現在、X線回折(XRD)、フーリエ変換赤外分光法(FTIR)、X線光電子分光分析(XPS)を用いて相互作用の結合様式の解明を行っている。
    つぎに、トレハロース処理したリン酸カルシウムからのbFGFの放出能の評価するために、マウス由来の骨芽細胞であるMC3T3-E1細胞を20,000cells/we11で24ウェルに播種し、トレハロース処理したTCPと処理しないTCPとCO2インキュベータ共培養し、b FGFを添加してMTTアッセイしたところ、トレハロース処理した方が処理しないものより細胞増殖能が高まった。そこで、トレハロース処理したものとしないTCP 200mgにチトクロームC 250μg/mlを37℃,6時間反応後ビシンコニン酸(BCA)アッセイを用いて測定したところ、トレハロース処理したものはタンパク質の徐放を2次関数的に行うことが分かった。bFGFの徐放量を制御に関して現在、トレハロースの至適濃度の検討を行っている。

    researchmap

▼全件表示