(57)【要約】【課題】  患者の体内に移植されることにより患部を迅速に修復する骨補填体を簡易かつ迅速に製造でき、患者にかかる負担を軽減する。【解決手段】  末梢血を採取するステップＳ１と、採取した末梢血からマクロファージを収集するステップＳ２と、収集したマクロファージを骨補填材に播種するステップＳ４とを備える骨補填体の製造方法を提供する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
末梢血を採取し、
採取した末梢血からマクロファージを収集し、
収集したマクロファージを骨補填材に播種する骨補填体の製造方法。
【請求項２】
収集したマクロファージを活性化させる請求項１に記載の骨補填体の製造方法。
【請求項３】
マクロファージの活性化が、サイトカインの添加により行われる請求項２に記載の骨補填体の製造方法。
【請求項４】
マクロファージの活性化が、タンパクとペプチドの導入により行われる請求項２に記載の骨補填体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、骨補填体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、腫瘍摘出や外傷等により生じた骨欠損部に、骨補填材を補填することにより、生体組織を再生させて骨欠損部を修復することが可能になってきている。骨組織の再生には、細胞、成長因子、足場（担体）となる骨補填材が必要不可欠である。骨補填材としては、ハイドロキシアパタイト（ＨＡＰ）やリン酸三カルシウム（ＴＣＰ）が知られているが、体内に異物を残さないとする考え方から、例えば、β−ＴＣＰのようなリン酸カルシウム多孔体からなる足場材が使用される。β−ＴＣＰを骨欠損部に補填すると、破骨細胞がβ−ＴＣＰを吸収し、骨芽細胞が新しい骨を形成する、いわゆるリモデリングが行われる。すなわち、骨欠損部に補填された骨補填材は、経時的に自家骨に置換されていくことになる。
【０００３】
一方、術後の骨欠損部の修復速度を高めるために、患者から採取した骨髄間葉系幹細胞を骨補填材とともにin vitroで培養することにより製造される培養骨を使用することが提案されている。培養されることにより骨補填材を足場にして増殖した多くの骨髄間葉系幹細胞を含む培養骨を骨欠損部に補填するので、骨補填材のみを補填する方法と比較すると、自家骨に置換されるまでの日数を大幅に短縮することができる（例えば、非特許文献１参照。）。
【非特許文献１】植村他２名，「生分解性β−ＴＣＰ多孔材料を用いた骨におけるティッシュエンジニアリング−生体内で強度を増す新しい材料オスフェリオン−」，メディカル朝日，朝日新聞社，２００１年１０月１日，第３０巻，第１０号，ｐ．４６−４９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、培養骨は培養に要する時間が長いので、コストが比較的高く付く。また、腸骨等からの骨髄液の採取は侵襲が比較的高く、患者に負担がかかる。その上、骨髄液の採取手術から培養骨の移植手術までの長期間にわたり患者を待たせておかなければならず、緊急を要する患者には適用できないという不都合もある。また、培養時の継代作業等による細胞のロスも多く、分化の時期に個人差があるために、システマティックな培養骨の製造が困難であるという問題もある。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、患者の体内に移植されることにより患部を迅速に修復する骨補填体を簡易かつ迅速に製造でき、患者にかかる負担を軽減することができる骨補填体の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、この発明は、以下の手段を提供する。
本発明は、末梢血を採取し、採取した末梢血からマクロファージを収集し、収集したマクロファージを骨補填材に播種する骨補填体の製造方法を提供する。
【０００７】
本発明によれば、末梢血から収集したマクロファージを用いて骨補填体を製造するので、細胞ソースを末梢血の採取により低侵襲で行うことができ、患者の負担を大幅に軽減することができる。末梢血は大量に採取でき、末梢血内にはマクロファージが多く存在するので、培養を行うことなく多くのマクロファージを得ることができる。
【０００８】
マクロファージは、骨芽細胞および破骨細胞に分化できるので、骨補填材に播種して構成された骨補填体を骨欠損部に補填することにより、マクロファージから分化した破骨細胞が骨補填材を吸収し、骨芽細胞が骨基質を形成して骨組織が修復されていくことになる。したがって、本発明に係る骨補填体の製造方法によれば、低侵襲で迅速に骨補填体を製造でき、患者にかかる負担を大幅に低減することができる。
【０００９】
上記発明においては、収集したマクロファージを活性化させることが好ましい。
このようにすることで、マクロファージをより早期に骨芽細胞および破骨細胞に分化させることができ、骨欠損部のより迅速な修復を図ることができる。
【００１０】
また、上記発明においては、マクロファージの活性化が、サイトカインの添加により行われることとしてもよい。また、マクロファージの活性化が、タンパクとペプチドの導入により行われることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る骨補填体の製造方法によれば、患者の体内に移植されることにより患部を迅速に修復する骨補填体を簡易かつ迅速に製造でき、患者にかかる負担を軽減することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の一実施形態に係る骨補填体の製造方法ついて、図１を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る骨補填体の製造方法は、図１に示されるように、患者の末梢血を採取するステップＳ１と、採取した末梢血からマクロファージを収集するステップＳ２と、収集したマクロファージを活性化するステップＳ３と、活性化されたマクロファージを骨補填材に播種するステップＳ４とを備えている。
【００１３】
末梢血からマクロファージを収集するステップＳ２は、例えば、マクロファージの接着性を利用し、遠沈管に収容した末梢血を遠心分離することにより、遠沈管の内壁に付着するマクロファージを収集する。遠沈管内壁からのマクロファージの収集は、例えば、トリプシンを添加することにより行うことができる。遠沈管の内壁に温度応答性処理を施しておくことにより、温度変化でマクロファージを剥離させ、収集することにしてもよい。これにより、末梢血内のマクロファージを容易に収集することができる。
末梢血の細胞ソースとしては、単核細胞の他、ヒト単球由来樹状細胞、Ｔ細胞、リンパ細胞、骨形成細胞、末梢血中のＰＰＰ成分等が挙げられる。
【００１４】
マクロファージを活性化するステップＳ３は、例えば、ｂＦＧＦ、ＢＭＰ−２、ＴＧＦ−ｂ、ＰＤＧＦ、ＥＧＦ、ＩＧＦ、ＩＬ−１、ＩＬ−１１、ＩＬ−１７、Ｍ−ＣＳＦ、ＲＡＮＫＬ、ＥＦＭＦ、ＶＦＧＦ、ＨＧＦまたはＩＨＧのようなサイトカインを添加することにより行うことができる。
また、これに代えて、タンパクとペプチドの導入、抗原ペプチドの投与、リン酸カルシウムの投与、ペプチドとサイトカインの投与、ＣＤ４０刺激等遺伝子の投与、リポソーム投与、多糖体修飾等によりマクロファージを活性化することにしてもよい。
また、モノサイト活性化因子(Monocyte Activating Factor)、単核細胞の白血球活性化因子、ケモキネシン、ケモタキシンマ等の親和作用を有する物質を添加してもよい。
【００１５】
骨補填材としては、ブロック状あるいは顆粒状の固体または液体の８リン酸カルシウム、βリン酸三カルシウム多孔体、ハイドロキシアパタイト、ポリ乳酸、ポリグリコール酸等、補填すべき患部の形態に合わせて任意に採用することができる。
【００１６】
本実施形態に係る製造方法により製造される骨補填体は、播種されたマクロファージが活性化されているので、骨芽細胞および破骨細胞に分化し易くされており、骨欠損部等に補填されることにより、分化した破骨細胞が骨補填材を吸収し、骨芽細胞が骨基質を形成して骨欠損部を迅速に修復することができる。
【００１７】
このように本実施形態に係る骨補填体の製造方法によれば、腸骨等に穿孔して骨髄液を採取する場合と比較して、末梢血の採取は、血管にシリンジの針を刺すだけで細胞ソースを採取できるので、極めて低侵襲であり、手術の必要がなく、患者にかかる負担を大幅に低減できるという利点がある。
【００１８】
また、量に限りのある骨髄液と異なり、体内に多量に存在する末梢血からマクロファージを収集するので、骨髄液中の間葉系幹細胞と異なり、培養工程を経ることなく、比較的多量のマクロファージを得ることができる。したがって、培養工程が不要となり、培養に要する装置や薬品、時間を節約でき、低コストで骨補填体を製造することができるという利点がある。さらに、培養工程が不要となるので、早期に治療が必要な患者に対しても移植手術を行うことができるという利点がある。
【００１９】
なお、本実施形態においては、サイトカイン投与等により活性化したマクロファージを骨補填材に播種することとしたが、これに代えて、収集したマクロファージをそのまま骨補填材に播種することで骨補填体を製造することにしてもよい。このようにして製造される骨補填体中のマクロファージは、活性化される場合と比較すると、骨芽細胞や破骨細胞への分化能力が劣るが、移植先の骨欠損部に近接する骨組織からサイトカインを得ることにより、次第に骨芽細胞や破骨細胞に分化し、骨欠損部を修復することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る骨補填体の製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２１】
Ｓ１  末梢血採取ステップ
Ｓ２  マクロファージ収集ステップ
Ｓ３  マクロファージ活性化ステップ
Ｓ４  マクロファージ播種ステップ
【図１】
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