【研究・業績】脊椎

神戸大学医学部整形外科 Kobe University Orthopaedic Surgery

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脊椎/研究
業績

 
  ▲脊椎グループ
私ども脊椎グループは、西田講師をはじめとし、前野助教(整形外科診療科長補佐)、角谷助教、由留部医員の4人のスタッフと後期研修医2人との計6名で診療を担当しております。対象となる疾患は頚椎から仙椎へ至るすべての脊椎疾患であり、大学病院という環境上、診断・治療に難渋するような脊椎腫瘍性病変や症候性側彎症、また最近急増している高齢者の重症骨粗鬆症に起因した多発椎体骨折などが多くを占めております。このような難渋症例に対し、個々の病態に応じて綿密に検査・手術計画を立て、考え得る最良の治療を提供するべく奮闘しております。病院の特徴として各科に高度な知識を持つ専門医がおりますので、広範囲の腫瘍性疾患に対して耳鼻咽喉頭頚部外科や心臓血管外科などと協力して手術を行うことができ、重篤な全身合併症の患者様に対して内科や麻酔科と協力して周術期に集中管理を行うことが可能なことも我々の強みであると思われます。2013年からは脊椎転移で苦しんでおられるがん患者様に対して診療科の垣根を越えて集学的な治療が行えるよう専門チームを組んで対応しております。また、以前は手術枠の関係で治療をお待たせしてしまうことがありましたが、迅速に治療を行うため最近は関連病院との連携を強化して手術治療を行っており、年間300件近くの手術に携わっております。私どもの脊椎専門外来は火曜日と木曜日ですが、月曜日の初診も上記スタッフのいずれかが対応しております。最新かつ最高の医療を提供すべく、皆一丸となって日々の診療にあたっております。

【臨床研究】

脊椎疾患の自然経過や予後の解明、既存の脊椎外科治療の成績に対する追跡調査、新しい治療法の開発やその成績調査、さらには新しい手術器具・材料の開発などを目的として、様々な臨床研究を行っております。最近では、前述の様な重症骨粗鬆症による脊椎破裂骨折や後側弯変形に対して行っている矯正固定術の臨床成績の調査や、症候性側彎症に対するインプラント挿入方法の調査、さらには転移性脊椎腫瘍に対する集学的治療の評価などを様々な側面から詳細に解析し、その結果を国内外の学術集会において積極的に発表しております。なかでも転移性脊椎腫瘍に対する集学的治療については、国内ではかなり早くに取り組みを始めていることから注目して頂いており、第 122 回中部日本整形外科災害外科学会(2014 年、岡山)および第 125 回中部日本整形外科災害外科学会(2015 年、愛知)において、それぞれ学会奨励賞を受賞しております。また、重症症候性側彎症に対するインプラント挿入の正確性を方法別で調査した研究は、第49回日本本側弯症学会(2015年、新潟)において最優秀ポスター賞を受賞しました。さらに大学のメンバーが前述のNPO法人兵庫脊椎脊髄医療振興機構主導の多施設共同研究として行った関節リウマチによる頚椎病変の調査に関する複数の研究については、いずれもその内容が評価され、論文としてaccept(Spine 2011, 2012 年、PLoS One 2014 年)されるともに、第41回日本脊椎脊髄病学会(2012年、久留米)で学会奨励賞、また第43 回Cervical Spine Research Society において は2nd Place Clinical Research Paper Award を獲得しております。
上述の様な脊椎疾患の自然経過や予後の調査、脊椎外科治療の成績調査、新しい治療方法の取り組みに関する研究とともに、我々は以前から西田講師を中心に、腰部脊柱管狭窄症に対して非常に低侵襲で治療が行える新たな手術材料の開発にも力を注いできました。材料の開発・見直し、動物実験などを重ね、長い年月を経てようやく材料も完成形に近づいており(Eur Spine J 2012 年)、近い将来の治験へ向けて準備を進めております。
医療の進歩はめざましいものがありますが、それは世界中で行われている様々な研究成果の積み重ねによるものです。我々、神戸大学整形外科脊椎グループでは、患者さんにとって少しでも有益な治療が実施できるよう、様々な脊椎疾患の病態・経過を明らかにし、そこから得られた情報を積み重ねることでさらに進歩した治療法を開発すべく日々臨床研究に励んでおります。

【基礎研究】

私ども脊椎グループでは一貫して脊椎椎間板に関する基礎研究を継続しており、その成果を多くの国内外の学会・学術雑誌で世界に報告しております。主な研究テーマは椎間板変性と免疫特権に関する研究であり、病態の解明と新たな治療法の開発という両面から基礎研究に取り組んでおります。

(1) 椎間板変性機序に関する研究
椎間板は周囲を覆う線維輪と軟骨終板、それらに囲まれた髄核からなる人体最大の無血管組織であり、栄養に乏しく、人体筋骨格組織の中で最も早く老化・変性してしまう組織であります。椎間板変性は多くの脊椎疾患の基盤となっているにもかかわらず、その詳細な発生機序は未だ明らかとなっておりません。私どもは様々な側面から変性機序を検討しており、長寿遺伝子である SIRT1が椎間板組織の恒常性維持に関与することを報告しました。また、インテグリンを中心とするメカノレセプターや脂肪組織より分泌されるアディポネクチンが椎間板細胞に影響を及ぼすことを突き止めました。最近は細胞のリサイクル機構であるオートファジーが椎間板細胞の基質代謝、細胞生存に及ぼす影響について研究しております。さらに、これらの因子を結び付ける細胞内伝達機序として PI3K/Akt/mTOR 経路に着目し、本経路を制御することで椎間板保護作用を来す可能性が明らかになりつつあります。

(2) 椎間板変性モデルに関する研究
私どもは手術以外の椎間板治療法を確立すべく、椎間板組織における遺伝子治療の可能性についてこれまで研究を行って参りました。細胞実験で椎間板に影響を及ぼす因子が同定 されれば、次は動物実験によって治療効果を確認する必要があり、それには椎間板変性を忠 実に再現できる動物モデルが重要になってきます。そのため椎間板に静的圧負荷を加えることで椎間板変性過程を詳細に観察できる動物モデルを作成し、研究を行っております。また、米国Rush 大学、同志社大学との共同研究により椎間板動的負荷培養装置を開発し、さらに詳細な検討ができる態勢を整えております。遺伝子治療によって手術を行わずとも脊椎疾患を治すことができる日が来ることを目指して、日々研究を続けております。

(3) 椎間板ヘルニアと宿主免疫
椎間板は物理的に宿主の免疫から隔絶された、免疫特権を有する組織であることを私どもは 提唱してきました。その機序として単に物理的に隔絶されているだけでなく、Fas ligand と呼ばれる分子が発現して髄核細胞が能動的に免疫特権を維持している可能性を報告しました。この概念に基づくと、椎間板ヘルニアは免疫特権を有する髄核組織が比較的短時間の間に宿 主免疫に暴露された状態と捉えることができ、「椎間板ヘルニアは大きく脱出したものの方が再吸収され易い」など臨床的に観察される現象の多くを説明することができます。さらに髄核組織と宿主免疫系の一つであるマクロファージが接触することで種々の疼痛関連物質が産生されることを報告しており、現在は椎間板で観察されるマクロファージの機能解析の研究を継続しております。私どもはこのように免疫応答が様々な腰痛の原因となっている可能性を指摘するとともに、新たな治療法の開発に取り組んでいます。

【業績一覧】

受賞歴(2012年以降)

(
1) 由留部崇(医員)、伊藤雅明、角谷賢一朗、前野耕一郎、黒田良佑、西田康太郎
第127回中部日本整形外科災害外科学会学術集会、松本、2016年
学会奨励賞
脊椎椎間板髄核におけるオートファジーの重要性とその誘導による椎間板変性予防の可能性

(2) 佐々木優(専攻医)、由留部崇、前野耕一郎、角谷賢一朗、黒坂昌弘、西田康太郎
第45回脊椎外科を学ぶ会、大阪、2016年
最優秀演題賞
硬膜内髄外腫瘍に起因する水頭症により意識障害を呈した2例

(3) Terashima Y(大学院生), Yurube T, Hirata H, Sugiyama D, Sumi M.
43rd Cervical Spine Research Society, San Diego, CA, 2015
2nd Place Clinical Research Paper Award
Predictive risk factors of cervical spine instabilities in rheumatoid arthritis: a prospective minimum 10-year multicenter cohort study

(4) 由留部崇(医員)、角谷賢一朗、前野耕一郎、宮崎真吾、寺嶋良樹、伊藤雅明、垣内裕司、宇野耕吉、黒坂昌弘、西田康太郎
第49回日本本側弯症学会、新潟、2015年
最優秀ポスター賞
重度症候性側弯手術での椎弓根スクリュー刺入における電磁波センサー付きプローブの有効性

(5) 宮崎真吾(大学院生)、角谷賢一朗、酒井良忠、前野耕一郎、高田徹、西田康太郎。
第125回中部日本整形外科災害外科学会学術集会、名古屋、2015年
学会奨励賞
転移性脊椎腫瘍に対する手術治療の費用対効用

(6) 蔵川拓外(大学院生)、宮本裕史、金山修一、金村在哲、鷲見正敏、宇野耕吉、西田康太郎。
第22回日本脊椎インストゥルメンテーション学会、高知、2014年
優秀口演賞
頚椎後方再建固定術後C5麻痺発生は予防しうるか?(頚椎後弯矯正角度の危険域についての検討)

(7) 角谷賢一朗(助教)、酒井良忠、前野耕一郎、高田徹、黒坂昌弘、西田康太郎。
第122回中部日本整形外科災害外科学会学術集会、岡山、2014年
学会奨励賞
転移性脊椎腫瘍に対する手術成績-手術、非手術例の生命予後、全身状態、日常生活動作に関する前向き研究-

(8) 平田裕亮(大学院生)、由留部崇、角谷賢一朗、前野耕一郎、黒坂昌弘、西田康太郎。
第120回中部日本整形外科災害外科学会学術集会、和歌山、2013年
学会奨励賞
椎間板変性では脊索由来細胞の消失を契機として細胞外基質の分解が進行する-ラット椎間板変性モデルでの検討-

(9) 由留部崇(大学院生)、鷲見正敏、西田康太郎、高畑雅人、香山幸造、松原司、尾崎琢磨、前野耕一郎、角谷賢一朗、張鍾穎、土井田稔。
第41回日本脊椎脊髄病学会、久留米、2012年
学会奨励賞(大正富山アワード)
Progression of cervical spine instabilities in rheumatoid arthritis: a prospective cohort study of outpatients over 5 years

カテゴリトップ 膝・スポーツ 脊椎 股関節・足
腫瘍 上肢 外傷 リウマチ

外傷/業績
研究

英文原著論文(2012年以降)

(1) Terashima Y, Kakutani K, Yurube T, Takada T, Maeno K, Hirata H, Miyazaki S, Ito M, Kakiuchi Y, Takeoka Y, Kuroda R, Nishida K. Expression of adiponectin receptors in human and rat intervertebral disc cells and changes in receptor expression during disc degeneration using a rat tail temporary static compression model. J Orthop Surg Res 11(1):147, 2017.

(2) Pohl PH, Lozito TP, Cuperman T, Yurube T, Moon HJ, Ngo K, Tuan RS, Croix CS, Sowa GA, Rodrigues LM, Kang JD, Vo NV. Catabolic effects of endothelial cell-derived microparticles on disc cells: Implications in intervertebral disc neovascularization and degeneration. J Orthop Res 34(8):1466-74, 2016.

(3) Miyazaki S, Kakutani K, Maeno K, Takada T, Yurube T, Kurosaka M, Nishida K. Surgical debridement with retention of spinal instrumentation and long-term antimicrobial therapy for multidrug-resistant surgical site infections after spinal surgery: a case series. Int Orthop 40(6):1171-7, 2016.

(4) Miyazaki S, Kakutani K, Yurube T, Maeno K, Takada T, Zhang Z, Kurakawa T, Terashima Y, Ito M, Ueha T, Matsushita T, Kuroda R, Kurosaka M, Nishida K. Recombinant human SIRT1 protects against nutrient deprivation-induced mitochondrial apoptosis through autophagy induction in human intervertebral disc nucleus pulposus cells. Arthritis Res Ther 17:R253, 2015.

(5) Kurakawa T, Kakutani K, Morita Y, Kato Y, Yurube T, Hirata H, Miyazaki S, Terashima Y, Maeno K, Takada T, Doita M, Kurosaka M, Inoue N, Masuda K, Nishida K. Functional impact of integrin α5β1 on the homeostasis of intervertebral discs: a study of mechanotransduction pathways using a novel dynamic loading organ culture system. Spine J 15(3):417-26, 2015.

(6) Hartman RA, Yurube T, Ngo K, Merzlak NE, Debski RE, Brown BN, Kang JD, Sowa GA. Biological responses to flexion/extension in spinal segments ex-vivo. J Orthop Res 33(8):1255-64, 2015.

(7) Pohl PHI, Tamaoki MJ, Rodrigues LM, Radcliff KE, Yurube T, Kang JD, Belloti JC. Posterior surgical approach procedures for cervical myelopathy (Protocol). Cochrane Database Syst Rev 2015 Issue 3, 2015.

(8) Yurube T, Sumi M, Nishida K, Miyamoto H, Kohyama K, Matsubara T, Miura Y, Hirata H, Sugiyama D, Doita M. Accelerated development of cervical spine instabilities in rheumatoid arthritis: a prospective minimum 5-year cohort study. PLoS One 9(2):e88970, 2014.

(9) Yurube T, Hirata H, Kakutani K, Maeno K, Takada T, Zhang Z, Takayama K, Matsushita T, Kuroda R, Kurosaka M, Nishida K. Notochordal cell disappearance and modes of apoptotic cell death in a rat tail static compression-induced disc degeneration model. Arthritis Res Ther 16(1):R31, 2014.

(10) Moon HJ, Yurube T, Lozito TP, Pohl P, Hartman RA, Sowa GA, Kang JD, Vo NV. Effects of secreted factors in culture medium of annulus fibrosus cells on microvascular endothelial cells: elucidating the possible pathomechanisms of matrix degradation and nerve in-growth in disc degeneration. Osteoarthritis Cartilage 22(2):344-54, 2014.

(11) Hirata H, Yurube T, Kakutani K, Maeno K, Takada T, Yamamoto J, Kurakawa T, Akisue T, Kuroda R, Kurosaka M, Nishida K. A rat tail temporary static compression model reproduces different stages of intervertebral disc degeneration with decreased notochordal cell phenotype. J Orthop Res 32(3):455-63, 2014.

(12) Miyamoto H, Maeno K, Uno K, Kakutani K, Nishida K, Sumi M. Outcomes of surgical intervention for cervical spondylotic myelopathy accompanying local kyphosis (comparison between laminoplasty alone and posterior reconstruction surgery using the screw-rod system). Eur Spine J 23(2):341-46, 2014.

(13) Kakutani K, Doita M, Yoshikawa M, Okamoto K, Maeno K, Yurube T, Sha N, Kurosaka M, Nishida K. C1 laminectomy for retro-odontoid pseudotumor without atlantoaxial subluxation: review of seven consecutive cases. Eur Spine J 22(5):1119-26, 2013.

(14) Nishida K, Kakutani K, Maeno K, Takada T, Yurube T, Kuroda R, Kurosaka M. Efficacy of hemostasis for epidural venous plexus and safety for neural structure using soft coagulation system in spinal surgery: a laboratory investigation using a porcine model. J Spinal Disord Tech 26(7):E281-5, 2013.

(15) Vo NV, Hartman RA, Yurube T, Jacobs LJ, Sowa GA, Kang JD. Expression and regulation of metalloproteinases and their inhibitors in intervertebral disc aging and degeneration. Spine J 13(3):331-341, 2013.

(16) Yamamoto J, Maeno K, Takada T, Kakutani K, Yurube T, Zhang Z, Hirata H, Kurakawa T, Sakai D, Mochida J, Doita M, Kurosaka M, Nishida K. Fas ligand plays an important role for the production of pro-inflammatory cytokines in intervertebral disc nucleus pulposus cells. J Orthop Res 31(4):608-15, 2013.

(17) Fukuda K, Ozaki T, Tsumura N, Sengoku A, Nomi M, Yanagiuchi A, Nishida K, Kuroda R, Iguchi T. Neurogenic bladder associated with pure cervical spondylotic myelopathy: clinical characteristics and recovery after surgery. Spine (Phila Pa 1976) 38(2):104-11, 2013.

(18) Yurube T, Sumi M, Nishida K, Miyamoto H, Kohyama K, Matsubara T, Miura Y, Sugiyama D, Doita M. Incidence and aggravation of cervical spine instabilities in rheumatoid arthritis: a prospective minimum 5-year follow-up study of patients initially without cervical involvement. Spine (Phila Pa 1976) 37(26):2136-2144, 2012.

(19) Iguchi T, Nishida K, Ozaki T, Kitagawa A, Tsumura N, Kakutani K, Yurube T, Kuroda R. Grade three disc degeneration is a critical stage for anterior spondylolisthesis in lumbar spine. Eur Spine J 21(11):2134-2139, 2012.

(20) Yurube T, Takada T, Suzuki T, Kakutani K, Maeno K, Doita M, Kurosaka M, Nishida K. Rat tail static compression model mimics extracellular matrix metabolic imbalances of matrix metalloproteinases, aggrecanases, and tissue inhibitors of metalloproteinases in intervertebral disc degeneration. Arthritis Res Ther 14(2):R51, 2012.

(21) Takada T, Nishida K, Maeno K, Kakutani K, Yurube T, Doita M, Kurosaka M. Intervertebral disc and macrophage interaction induces mechanical hyperalgesia and cytokine production in a herniated disc model in rats. Arthritis Rheum 64(8):2601-10, 2012.

(22) Nishida K, Doita M, Kakutani K, Maeno K, Yurube T, Kurosaka M. Development of percutaneously insertable/removable interspinous process spacer for treatment of posture-dependent lumbar spinal-canal stenosis: preclinical feasibility study using porcine model. Eur Spine J 21(6):1178-85, 2012.

(23) Hamamoto H, Miyamoto H, Doita M, Takada T, Nishida K, Kurosaka M. Capability of nondegenerated and degenerated discs in producing inflammatory agents with or without macrophage interaction. Spine (Phila Pa 1976) 37(3):161-7, 2012.

英文症例報告(2012年以降)

(1) Kurosawa T, Yurube T, Kakutani K, Maeno K, Uno K, Kurosaka M, Nishida K. Thoracic compression myelopathy due to the progression of dystrophic scoliosis, the presence of a paraspinal tumor, and high and excessive amplitude movement of the shoulder: a case report of neurofibromatosis type 1. J Orthop Surg (Hong Kong) 25(1):2309499016684726, 2017.

(2) Takemori T, Kakutani K, Maeno K, Akisue T, Kurosaka M, Nishida K. Symptomatic perineural cyst: report of two cases treated with cyst-subarachnoid shunts. Eur Spine J 23(2):267-70, 2015.

(3) Tsutsumi N, Kojima Y, Nishida K, Maeno K, Kakutani K, Kawakami F, Kanzawa M, Itoh T, Otsuki N, Nibu K. Surgical treatment for recurrent solitary fibrous tumor invading atlas. Head Neck 36(11);E121-4, 2014.

英文著書(2012年以降)

(1) Kakutani K, Maeno K, Nishida K, Iwama Y, Kurosaka M. Positron Emission Tomography Current Clinical and Research Aspect, Durovic M(Ed.), ISBN; 978-953-307-824-3, 213-24, InTech, 2012.


 
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