世界初、ヒトの骨に入れ替わる炭酸アパタイト 矯正治療や再生医療など、実用化と改良に取り組む
歯学部 教授 栗尾 奈愛（くりお ないと）
约半年で自身の骨に入れ替わる炭酸アパタイト
世界で初めて骨の主成分である「炭酸アパタイト」の人工合成に成功した徳岛大学と九州大学の共同研究チーム。この成果をもとに开発された骨补填材「サイトランスグラニュール（以下、サイトランス）」は、2018年に株式会社ジーシーから贩売され、インプラント治疗に利用されています。
&苍产蝉辫;研究チームのメンバーとして研究に携わった栗尾先生は、现在、サイトランスを临床の现场で応用しながら、改良に取り组んでいます。
&苍产蝉辫;サイトランスは破骨细胞によって吸収され、新しい骨を作る骨芽细胞の働きにより、最终的には自分自身の骨へと置き换わるという特徴があります。
&苍产蝉辫;従来の人工骨は、体内に埋め込んでも骨に置き换わることなく、异物として残ってしまうため、感染の原因や合併症のリスクがありましたが、サイトランスにはその心配がありません。
&苍产蝉辫;インプラントを行うには人工歯根（インプラント体）を顎の骨に埋め込む必要がありますが、歯を失ってしまうと骨の厚みが减少し、インプラントを安定して埋め込むことができないケースがあります。こうした场合にサイトランスを用いることで约半年で骨が再生し、インプラントを固定できる基盘を作ることが可能になります。
これまで骨が痩せて入れ歯に頼らざるを得なかった人も、インプラント治疗を选択できるようになりました。
ブロック状やプレート状に加工し、操作性と安定性を高める
サイトランスは粒状のため、移植部位で形态を保持しにくいという课题もあります。
そのため栗尾先生らのグループは、コラーゲンなどを组み合わせてブロック状やプレート状に加工し、操作性と安定性を高める改良を进めています。
「口腔がんなどで顎の骨を欠损した场合、金属プレートや足の骨（腓骨）を移植して再建する治疗が行われています。しかし顎の自然な形を再现するのはとても难しいのが现状です。现在、动物実験では炭酸アパタイト製のブロックを埋入することで、半年から1年ほどで自分の骨へと置き换わることが确认されています。将来的には患者さんごとの颁罢画像をもとに3顿プリンターで顎の形を再现し、炭酸アパタイトを用いてその人にあった人工骨を作製し、移植することを目指しています。これにより、自然で左右対称な顎の形态の再建が可能になると期待されています」。
また、サイトランスは矫正治疗への応用も行われています。
幼少期の外伤により、歯の根と骨が癒着してしまった患者さんのケースでは、问题となる歯を抜歯し、欠损部にサイトランスを用いて矫正治疗のための骨の土台を再建。その后、矫正の力をかけることで隣の歯を予定した位置まで移动させることに成功しています。审美的な観点からも注目されていて、今后は矫正治疗への応用も広がると期待されています。
歯が抜けて痩せてしまったところにサイトランスを埋植すると、自身の骨に置き换わって新しい骨を形成し、インプラントの土台を埋め込むことが可能になります。
緑色の部分が骨芽细胞。徐々に侵食して、自分の骨に入れ替わります。
炭酸アパタイトは骨芽细胞を活性化し、新しい骨の形成を促进する骨伝导性に优れています。
炭酸アパタイトを再生医疗に役立てる研究も
「加齢により関节の软骨がすり减って痛みが出たり、歩行が困难になったりする変形性関节症をご存じの方も多いと思いますが、顎も同じように软骨がすり减り、口の开闭が难しくなることがあります。现状は金属で代用されている人工関节を、ブロック状の炭酸アパタイトに软骨の细胞などを培养し、より生体に近い人工関节を作る试みも进めています」。
実用化はまだ先とのことですが、炭酸アパタイトと干细胞などと组み合わせることで、人の関节に近いものを作り、移植することを目指した研究が进んでいます。
大学病院では口腔がんで大きな手术を行う患者さんも多く、特に歯ぐきに発生したがんは骨に浸润しやすく、治疗のために顎の骨を広范囲に切除せざるを得ない场合もあるそう。その结果、颜の形が変わったり、噛む?话すといった日常生活の机能が损なわれることもあるといいます。
そうした治疗に炭酸アパタイトを用いることで、术后の负担が少なく、より自然に近い形での再建が可能になると考えられています。今后さらに新たな活用法が生み出され、治疗の选択肢が広がることで、患者さんの蚕翱尝向上に大きく贡献していくことでしょう。
犬の顎の骨を一部切り取り、ブロック状の炭酸アパタイトを移植した実験では、半年から1年ほどで自分の骨へと置き换わることが确认されました。
矫正治疗への対応例。
