骨移植：新しい開発

Jeffrey C.Wang著、MD

Iain Kalfas著、Md

手術で治療される多くの脊髄状態には、脊髄融合と呼ばれる手技が必要です。脊髄融合は、痛みを軽減し、脊椎を安定させるために、1つ以上の椎骨の結合または融合である。脊髄融合の間に、いろいろインプラント、ねじおよびおりが融合を高めるのに使用されるかもしれません。しかし、融合は、骨が生物学的に一緒に成長し、固体の塊を形成する場合にのみ成功すると考えられる。

この生物学的融合を達成するためには、骨移植片または骨の成長を促進する他の生物学的産物を使用する必要があります。現在、外科医が固体脊髄融合を達成するのを助けるために使用できる多くの異なるタイプの生物製剤がある。患者や外科医にとって、すべての選択肢と、これらの生物製剤のそれぞれがどのように機能するかを理解することは非常に重要です。それぞれの成功が変わるので、接木材料を選ぶとき注意深い考察は使用される必要がある。自家骨移植
骨移植の金本位は患者自身の骨を採取することである。これは自家骨移植と呼ばれています。これは、手術時に、外科医が別の切開を行い、それが必要とされない身体の領域から骨の小片を取ることを意味する。典型的には、自家骨移植片は、骨盤または腸骨稜から採取される。自家骨移植は優れた融合速度を有し、他のすべての生物製剤が測定される標準となっている。多くの外科医は患者の自身のボディから来たので接木を拒絶するボディの危険がないので自家骨の接木を好みます。

自家骨移植には、追加の切開の必要性、手術が治癒した後によく続く痛みや痛み、失血の増加や手術室での長時間の合併症などの欠点があります。これらのような複雑化は患者の約10%-35%に起こり、重大度で変わります。患者自身の骨を使用する場合でも、100％の融合率が常に達成されるとは限らないため、他の融合技術が開発されています。

同種移植骨移植
患者自身の骨を採取することに関連する問題を最小限に抑えるために、生物学的産物を骨移植延長剤または骨移植代替品とし骨移植片置換またはエクステンダーの一般的な供給源の1つは、同種移植片骨の使用である。同種移植片骨移植片は、生きている患者の治療に使用するために骨を寄付した死体または死亡した個人から収穫された骨である。これは頚部interbody融合から腰神経のinterbody融合まで及ぶ背骨の融合のための多くの形態で一般的で、優秀な構造サポートを提供できます。

同種移植片構造骨の欠点は、骨の成長をあまり促進せず、したがって脊髄融合を刺激するのに非常に弱いことである。それは頸椎の短いレベルの融合のために首尾よく使用されるが、私達が胸部か腰神経脊柱の背骨の融合を達成するのに首尾よくこれを使用することを可能にするのに十分な強力な生物的興奮剤ではない。調査は唯一の接木材料として同種移植片の骨を使用するとき、胸部および腰神経脊柱の融合率が非常に悪く、故障率が非常に高いことを示しました。

脱塩骨マトリックス
骨形成を刺激するタンパク質のいくつかを骨から抽出するプロセスで、同種移植骨を脱塩することができることがあこれらのタンパク質は処理され、様々な形態で利用可能である。このタイプのプロダクトは脱塩された骨のマトリックスと呼ばれ、患者の自身の骨へのエクステンダーの代わりにまたはとして容易に使用するこ動物実験では棘がうまく融合していますが、これが人間の背骨をうまく融合させるのに十分な強力な刺激であるという証拠はなく、患者自身の骨それは骨の接木のエクステンダーおよびない取り替えとしてだけ推薦されます。

その他のグラフトエクステンダー
セラミックス、リン酸カルシウム、その他の合成材料など、死体の骨と同様の生体力学的特性および構造を有する物質; しかし、それらは生物学的に活性ではなく、それ自体で脊髄融合を刺激しない。これらのプロダクトは骨の接木のエクステンダーとして使用のために現在だけ推薦されます。骨髄吸引液を添加することにより、これらの材料を過給することに最近の関心があった。これは、骨髄細胞を注射器で採取し、セラミックスや死体の骨などの構造担体に浸漬する手順です。それ自体ではこれらの製品は生物学的に活性ではないので、患者の骨髄細胞の添加はそれらにより多くの生物学的活性を与えることができる。これは現在テストされています;但し、刺激的な背骨の融合で有効であるためにこれを示す人間によい長期調査がありません。今日まで、結果は、この技術が患者自身の自家骨移植片を使用するよりも劣っていることを示している。いくつかの種類の生物学的活性を有するために骨髄細胞による刺激も必要とするいくつかの合成担体が開発されている。残念ながら、研究は、これらのキャリアはまた、患者自身の骨を使用してのはるかに不足していることを示しています。

血液製剤
バイオテクノロジーのもう一つの関心領域は、患者自身の血液から採取された血小板ゲルなどの血液製剤の使用である。このゲル状の材料は、重要な凝固因子である血小板の濃度を患者自身の血液から単離することによって作成される。血小板ゲルには、骨形成に役立つ多くの成長因子が含まれており、骨性脊髄融合の形成および成熟に重要な役割を果たすことができます。血小板ゲルを使用する利点は、それらが非常に少数の合併症を伴って患者の血液から容易に除去されることである。主な欠点は、骨誘導性タンパク質が含まれていないことであり、骨形成を誘導するのに十分な強力な刺激剤ではないことを意味する。それらは接木の延長剤ではなく接木の取り替えとして使用することができます。上記で議論された製品の全ては、脊髄融合のために患者自身の自家骨を使用するほど効果的であることを示していない。それらはすべて接木のエクステンダーと考慮され、患者の自身の骨の接木を補うことができるが、患者の自身の骨の代わりに使用されるべきではない。

骨形成タンパク質
次のカテゴリの製品は成長および分化因子と呼ばれています。これらは骨形成のための非常に強力な刺激剤であり、移植片の代替品として使用することができる。これらの蛋白質はボディの自身の自然な骨形成プロセスの重要な役割を担い、背骨の融合の場所に自然にあります。これらの蛋白質は骨の形成が必要で、患者の自身の骨を取るための必要性なしで骨の形成を刺激するには十分に強力である区域のボディに作り出され、集中され、置くことができます。これらのタンパク質は博士によって発見された。マーシャルUrist、ロサンゼルス、カリフォルニア州の整形外科のUCLA部の整形外科の外科医。彼の画期的な研究を通じて、彼はこれらのタンパク質を発見し、それらを骨形態形成タンパク質、またはBmpと命名しました。

体内に自然に見られるいくつかの異なるＢｍｐがあり、その多くが骨形成において重要な役割を果たしている。最も有望なタンパク質は、ＢＭＰ−２およびＢＭＰ−７である。これら二つの蛋白質は非常に有望な結果を用いる動物そして人間で広く調査されました。蛋白質は両方とも首尾よく自家骨の接木に背骨の融合を均等にまた更にsuperiorly刺激するために示しました。それらは細胞を形作る骨に回るように「規則的な」細胞の刺激によってこれを達成します。これは固体背骨の融合でそれから起因する。最も広く研究されている成長因子であるBMP-2は、患者の自家骨移植片を使用する場合と比較して、単独で使用すると、より速く、より高い成功率で脊髄融合を達成することが示されている。脊髄融合におけるBMP-2の使用は、移植手順の副作用および潜在的な合併症と同様に、患者自身の骨を採取する必要性を排除するであろう。 BMP-2はFDAの予備承認を受けており、脊髄融合のためにヒト患者で一般的に使用される最初の成長因子である可能性が最も高い。

rhBMP-2は最近、特定の用途のために食品医薬品局（FDA）からクリアランスを受けています。あなたが候補者であるかどうかを学ぶためにあなたの外科医に相談してください。

Iain Kalfas,MDによる解説

この記事では、骨融合技術の現状と脊椎手術への応用について簡単にしかし正確に説明しています。 Autograftの使用の広範な経験が固体背骨の融合の達成の巧妙な結果を示したが、患者の自身の骨を収穫することの否定的な面は同じような結果を達成す骨生理学と生化学の分野での研究は急速に進行しており、著者が指摘するように、最終的には将来の主要な脊髄融合手術の程度を最小限に抑えるの