硬組織再生促進剤
【課題】費用面でも労力面でも低コストで準備可能な、欠陥あるいは欠損した硬骨の再生に有用な硬骨再生促進剤、硬骨欠陥又は欠損の治療のための医薬等を提供すること。
【解決手段】珪藻土を欠陥又は欠損した硬骨の近傍の骨膜下に投与したり、珪藻土を経口投与したりすることにより、欠陥あるいは欠損した部分に硬骨の再生を促進することができることから、珪藻土は、硬骨再生促進剤、硬骨欠陥又は欠損の治療のための医薬等に有用であり、費用面でも労力面でも低コストで準備可能である。
【解決手段】珪藻土を欠陥又は欠損した硬骨の近傍の骨膜下に投与したり、珪藻土を経口投与したりすることにより、欠陥あるいは欠損した部分に硬骨の再生を促進することができることから、珪藻土は、硬骨再生促進剤、硬骨欠陥又は欠損の治療のための医薬等に有用であり、費用面でも労力面でも低コストで準備可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願へのクロスリファレンス
本出願は、２００６年９月２１日付で出願した日本国特許出願第２００６−２５６３７４号に基づく優先権を主張するものであり、当該基礎出願を引用することにより本明細書に含めるものとする。
技術分野
本発明は、硬組織の再生に有用な薬剤、医薬組成物、食品組成物、食品、動物用飼料等に関する。
【背景技術】
【０００２】
硬組織の欠陥部あるいは欠損部を修復するために、従来、人造ハイドロキシアパタイト、牛骨乾燥粉末、珪酸ガラス粉末、ポルトランドセメントを含む充填材を硬組織の欠陥部あるいは欠損部に充填する方法（特許文献１）、SiO2（４５重量％）、CaO（２４．５重量％）、Na2O（２４．５重量％）、及びP2O5（６重量％）を混合した混合物を融解した後粉砕することにより得られた300〜360μｍの粒状材料を欠陥部あるいは欠損部内に挿入して骨組織を形成させる方法（特許文献２）、骨再生を促進する薬剤（特許文献３）などが開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５７６９６３８号明細書
【特許文献２】特開平３−１３６６６４号公報
【特許文献３】特開２００３−５５２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、費用面でも労力面でも低コストで準備可能な、欠陥あるいは欠損した硬組織の再生に有用な物質を含有する硬組織再生促進剤、医薬組成物、食品組成物、食品、動物用飼料等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、実施例に示すように、硬組織が欠損した部分の近傍の骨膜下に珪藻土を投与したり、珪藻土を経口投与したりすることにより、欠損した硬組織の再生が促進することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明に係る硬組織再生促進剤は、珪藻土を有効成分として含有する。前記硬組織は、例えば、硬骨、修復象牙質などである。前記硬骨は、例えば、歯槽骨などである。本発明に係る硬組織再生促進剤は、例えば、骨膜下に投与（充填）するものであってもよいし、抜歯等で欠損した骨髄腔内、又は骨折した部位の近傍の骨髄腔内に投与するものであってもよいし、あるいは、経口投与するものであってもよい。
【０００７】
また、本発明に係る医薬組成物は、珪藻土を有効成分として含有する。本発明に係る医薬組成物は、骨膜下に投与する製剤であってもよいし、抜歯等で欠損した骨髄腔内、又は骨折した部位の近傍の骨髄腔内に投与する製剤であってもよいし、あるいは、経口投与する製剤であってもよい。
【０００８】
さらに、本発明に係る食品組成物は、珪藻土を含む。
本発明に係る食品は、珪藻土を含む。
また、本発明に係る動物用飼料は、珪藻土を含む。
【０００９】
なお、本明細書において「珪藻土」とは、珪藻の遺骸からなる堆積物を意味し、海洋性珪藻類が堆積した海洋性珪藻土（珪藻軟泥を含む。）、淡水性珪藻類が堆積した淡水性珪藻土等を含む。本発明に係る薬剤、医薬組成物、食品組成物、食品、動物用飼料等に含ませる珪藻土は、高温で焼成した焼成物であってもよいし、自然乾燥した乾燥物であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態として説明する歯の構造を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態として説明する骨の構造を示す図である。
【図３】本発明の一実施例において、珪藻土の骨膜下投与後に、抜歯した部分付近及び珪藻土投与部分付近をマイクロフォーカスＸ線拡大観察装置により観察した結果を示す図である。
【図４】本発明の一実施例において、珪藻土の骨膜下投与後に、抜歯した部分付近及び下歯槽部をマイクロフォーカスＸ線拡大観察装置により観察した結果を示す図である。
【図５】本発明の一実施例において、珪藻土の経口投与により抜歯後やインプラント床骨穿孔後の骨再生・治癒が促進されることを、EPMAによるカルシウムと珪藻土由来の珪素の元素マッピング法で検証した結果を示す図である。
【図６】本発明の一実施例において、人為的に穿孔した下肢骨に対して、珪藻土の経口投与により骨再生が促進されることをマイクロフォーカスＸ線顕微観察システムによって観察した結果を示す写真である。
【図７−１】本発明の一実施例において、人為的に穿孔した下肢骨に対して、珪藻土の経口投与により骨再生が促進されることをマイクロＣＴシステムによってＸ線顕微立体観察した結果を示す写真である。なお、これら画像の中で骨近辺、骨髄腔内に認める直線的なハイコントラスト陰影（白い矢印で示されている）はいずれも血管造影によるものであり、骨再生の所見に関係しない。
【図７−２】図７−１の続きを示す図である。
【図８−１】本発明の一実施例において、図７に示したＸ線顕微画像情報から骨塩量を定量分析した結果を示す写真である。
【図８−２】図８−１の続きを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、上記知見に基づき完成した本発明の実施の形態を、実施例を挙げながら詳細に説明する。なお、市販の測定装置を用いる場合には、特に説明が無い限り、その装置に添付のプロトコールを用いる。
【００１２】
また、本発明の目的、特徴、利点、及びそのアイデアは、本明細書の記載により、当業者には明らかであり、本明細書の記載から、当業者であれば、容易に本発明を再現できる。以下に記載された発明の実施の形態及び具体的な実施例などは、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示又は説明のために示されているのであって、本発明をそれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図並びに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々な改変並びに修飾ができることは、当業者にとって明らかである。
【００１３】
＝＝珪藻土の薬理作用＝＝
図１に示すように、歯１００は、エナメル質１０、象牙質２０、セメント質８０、歯髄３０等からなり、歯肉（歯ぐき）４０、歯根膜６０、並びに、皮質骨（緻密骨）７１、海綿骨７２等から構成されており、硬組織である歯槽骨などの歯周組織により支持されている。
【００１４】
実施例１に示すように、イヌで、抜歯した後、歯槽骨に付着している歯肉４０を骨膜５０とともにはがし、歯槽骨の表面を覆う骨膜５０下に珪藻土を埋め込んだところ、珪藻土の投与部付近の皮質骨７１上、歯１００の欠損部（歯槽骨）付近の骨髄腔７３の底部、及び骨髄腔７３の上部において欠損した海綿骨７２に新生骨の再生が促進されることが明らかになった。また、実施例２に示すように、抜歯した後、歯槽骨の内部をドリルで滑らかに削ったイヌに、珪藻土を経口投与することにより、皮質骨７１上や歯１００の欠損部（歯槽部海綿骨７２）に新生骨の再生が同様に促進されることが明らかになった。従って、珪藻土は、抜歯、インプラントの埋入と固定、歯内・歯周疾患の原因菌の毒素、感染、手術による便宜的骨削除等による骨破壊、吸収、骨折などにより欠陥あるいは欠損した部分に硬組織の再生を促進させるのに有用であることがわかった。
【００１５】
また、硬組織である硬骨、例えば、図２に示すような上腕骨や大腿骨などの長い骨２００の幹部は、骨膜１１０、皮質骨１２０、骨髄１３０などから構成されており、骨２００の端部は、骨膜１４０、皮質骨１５０、海綿質１６０、骨髄などから構成されているが、このような硬骨も骨折、インプラントの埋入、細菌の毒素、化膿などにより一部が欠陥あるいは欠損した場合には、珪藻土をその近傍の骨膜１１０，１４０下に投与したり、骨髄腔内に投与したり、経口投与したりすることによって、欠陥あるいは欠損した部分に硬組織を再生させることができる（実施例３に、経口投与による下肢骨再生の例を示す）。従って、珪藻土は、骨折、インプラントの埋入、細菌の毒素、化膿などにより欠陥あるいは欠損した部分に硬組織の再生を促進させるのに有用である。
【００１６】
ここで、珪藻土によって再生を促進させることができる硬組織としては、例えば、硬骨（歯槽骨、顎骨、大腿骨、上腕骨、頚骨、橈骨、尺骨、椎骨など）、歯１００の修復象牙質などを挙げることができる。また、使用する珪藻土としては、例えば、海洋性珪藻土、淡水性珪藻土などの珪藻が化石化したもの、あるいは、珪藻土の焼成物や乾燥物などであれば、特に限定されない。
【００１７】
＝＝本発明に係る薬剤、医薬組成物、食品組成物、及び食品等について＝＝
上述のように、珪藻土は、欠陥又は欠損した硬組織の再生を促進することから、珪藻土は、欠陥又は欠損した硬組織の再生が必要な患者に対する医薬又は食品の組成物、さらには、欠陥又は欠損した硬組織の再生が必要な患畜に対する飼料の組成物として有用であり、珪藻土を有効成分として含有する薬剤は、欠陥又は欠損した硬組織の再生を促進する薬剤として有用であり、また、珪藻土を含有する食品は、機能性食品、特定保険用食品等として、欠陥又は欠損した硬組織の再生が必要な患者に有用であり、珪藻土を含有する動物用飼料は、欠陥又は欠損した硬組織の再生が必要な患畜に有用である。また、珪藻土は自然材料なので安価で多量に入手できることから、費用面でも労力面でも低コストで本発明に係る薬剤、医薬組成物、食品組成物、及び食品等を提供することができる。
【００１８】
本発明に係る薬剤としては、珪藻土を有効成分として含有するものであれば特に制限されるものではなく、使用する部位又は目的、投与形態などに応じて、薬理学的に許容された製剤添加物（例えば、賦形剤、ｐＨ調整剤、結合剤、滑沢剤、崩壊剤、矯味剤、溶剤、安定剤、糖衣剤、保存剤、緩衝剤、懸濁化剤、乳化剤、芳香剤、溶解補助剤、着色剤、粘稠剤など）をさらに含んでいてもよい。また、歯周組織の修復や再生を促進したり、細菌の感染を予防したり、炎症を抑制したりするための薬剤、例えば、ポリリン酸ナトリウム等のポリリン酸塩、創傷被覆剤としてのアルギン酸などをさらに含んでいてもよい。
【００１９】
なお、本発明に係る薬剤は、ヒトまたはヒト以外の脊椎動物に対し、例えば、経口投与することとしてもよいし、骨髄腔や骨膜５０，１１０，１４０下等に投与することとしてもよい。本発明に係る薬剤を経口投与する場合には、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤、シロップ剤、丸剤などの製剤にしてもよく、骨膜５０，１１０，１４０下に投与する場合には、注射剤などの製剤にしてもよい。なお、これらの製剤は、上述の製剤添加物を用いて、常法により製造することができる。
【００２０】
また、本発明に係る食品は、珪藻土を含むものであればどのようなものでもよく、その他、ビタミンＡ、Ｃ、Ｅ、Ｋやポリフェノール等の抗酸化物質、アスパルテームやキシリトール等の甘味料、ソルビン酸カリウムや安息香酸ナトリウム等の保存料、亜硫酸ナトリウムやＬ−アスコルビン酸ナトリウム等の酸化防止剤、ウコン色素やパプリカ色素等の着色料、アミノ酸や蓄肉エキス等の調味料、クエン酸やリンゴ酸等の酸味料などの既存の食品添加物をさらに含んでいてもよい。
【００２１】
本発明に係る食品としては、例えば、カプセル、錠剤、顆粒等の形状をしたサプリメント、麺類（例えば、うどん等）、ヨーグルト、アメ（キャンディ、ドロップなど）、ふりかけなどの形態として使用することができるが、これらに制限されるものではない。なお、本発明に係る食品は、最終的に、固形物、粉末、液状、液体状、クリーム状、ゲル状など、どんな形状であってもよい。また、本発明に係る食品は、基本的には健常人に投与することを目的とするが、欠陥または欠損した硬組織の再生が必要な患者が摂取してもよい。
【００２２】
本発明に係る動物用飼料としては、珪藻土を含むものであればどのようなものでもよく、その他、抗酸化剤、防かび剤、粘結剤、乳化剤、調整剤、アミノ酸、ビタミン、ミネラル、色素、合成抗菌剤、抗生物質、着香料、呈味剤、酵素、生菌剤などの既存の飼料添加物をさらに含んでいてもよい。
【００２３】
＝＝本発明に係る薬剤、医薬組成物、及び食品等の使用方法＝＝
珪藻土を有効成分として含有する硬組織再生促進剤は、非経口的に、欠陥又は欠損した硬組織を有する患者のどこに投与してもよいが、硬組織の欠陥又は欠損した部分に直接投与したり、硬組織の再生が必要な部分の近辺に投与したりすることが好ましい。例えば、再生が必要な硬骨に最も近い骨膜５０，１１０，１４０下、または歯１００の歯髄腔穿孔部ＡＡ、根尖３１、若しくは根管３２に投与すれば、硬骨の再生が促進される。また、歯１００が欠陥又は欠損した場合には、欠陥又は欠損した歯１００の象牙質２０等に充填すれば、修復象牙質の再生が促進される。特に、歯髄３０に至るまで歯１００が欠陥又は欠損した場合には、歯髄３０が露出しないように、欠陥又は欠損した歯１００の象牙質２０等に充填すればよい。なお、投与方法は、注入、塗布、充填など、特に限定されない。あるいは、欠陥又は欠損した硬組織を有する患者に対し、経口的に硬組織再生促進剤を投与してもよい。
【００２４】
また、硬組織再生促進作用を迅速に発揮できるように、硬組織が欠陥又は欠損する以前から、珪藻土を有効成分として含有する医薬組成物または食品として、珪藻土を摂取してもよい。
【実施例】
【００２５】
以下に本発明を実施例によって具体的に説明する。なお、これらの実施例は本発明を説明するためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【００２６】
［実施例１］
歯槽骨を欠損させたイヌに対し、欠損部位における新生骨の再生を促進させるため、珪藻土を骨膜下投与した。
抜歯した際、同時にイヌの歯肉と骨膜をともに骨膜剥離子を用いてはがし、骨膜下に蒸留水に溶かしてペースト状にした珪藻土（乾燥品；中央化成株式会社、中央シリカ株式会社）0.2 gを埋め込んだ。１ヶ月後に珪藻土を注入した近傍をポニー工業（株）製マイクロフォーカスＸ線検査装置Ｐ７０−II（焦点サイズ 10μm×10μm）を用い、コダック社製フィル、富士フィルムメディカル（株）製イメージングプレートＨＲを内蔵したカセットを幾何学的拡大率３倍となるよう配置し、撮影条件（３０ＫＶ ９０μＡ フィルムは15min、イメージングプレートは30sec）にてフィルム（図３）またはイメージングプレート（図４）に拡大Ｘ線撮影した。なお、イメージングプレートはFCR 50000MA（FCR（Fuji Computed Radiography：デジタルＸ線画像診断システム）；富士写真フィルム株式会社製）を用いて画像情報の読み取り・観察を行った（観察部分：図１参照）。また、コントロールとして、珪藻土を投与しないイヌのマイクロフォーカスＸ線拡大観察装置による観察も行った。その結果を図３及び図４に示す。なお、図３中の鏃は珪藻土投与部を示す。
【００２７】
珪藻土を投与しないイヌでは、抜歯窩下部の骨髄腔内壁（図４）、及び骨膜下皮質（緻密）骨上にわずかな新生骨の形成しか見られないのに対し、図３及び図４に示すように、骨膜下に珪藻土を投与したイヌでは、抜歯窩の骨髄腔底部（図３中の四角枠囲い部分及び図４中の丸枠囲い部分）、骨髄腔側壁（図３中の丸枠囲い部分、参照）、珪藻土投与部付近の骨膜下皮質骨上（図３中の矢印）、及び下歯槽部（図４中の矢印）に幼弱な新生骨の形成や、抜歯窩の骨髄腔に海綿骨（図３中のＶ字）の形成が見られ、これらの部分を経時的に観察した結果、骨膜下皮質骨上→骨髄腔底部、側壁→骨髄腔内の海綿骨の順で新生骨が形成された。このように、珪藻土は、骨膜下投与により骨新生を促進する。また、珪藻土を骨膜下に投与しても骨髄腔内に新生骨が形成されることから、直接骨髄腔内に投与しても骨新生が促進されることがわかった。
【００２８】
［実施例２］
次に、歯槽骨を欠損させたイヌに対し、欠損部位における新生骨の再生を促進させるため、珪藻土を経口投与した。
抜歯した後、歯槽骨の内部をドリルで滑らかに削ったイヌに、珪藻土を飼料一日量の２〜５％にあたる８〜２０ｇを餌とともに毎日経口投与した。１ヶ月後に切片を作製し、欠損させた歯槽骨の近傍の骨新生組織をEPMA（Electron Probe Micro Analyzer；Shimadzu EPMA8705、加速電圧20ｋV, 試料吸収電流15nA, MAP 512×512 point）を用いてカルシウムと珪素との元素マッピングを行った（観察部分：図１参照）。その結果を図５に示す。
【００２９】
図５に示すように、珪藻土由来の珪素（図５中の白い粉状のシグナル）が骨の内部に分布しており、その周囲に（歯槽骨内の海綿骨の欠損部）に新生骨（図５中において、欠損させた骨の灰色部分）が形成していた。また、皮質骨７１上においても新生骨の形成が見られた（図５中の枠囲い部分）。このことから、珪藻土を経口投与しても、骨欠損部位まで珪素が到達し、新生骨が形成することが明らかになった。従って、珪藻土は、骨膜下投与、骨髄腔投与だけでなく、経口投与でも有効であると結論された。
【００３０】
［実施例３］
さらに、ラット下肢骨を人為的に穿孔し、孔部における新生骨の再生を促進させるため、珪藻土を経口投与した。
【００３１】
〈検体の処理〉
実験用ラットとして、BrlHan:WIST@Jcl(GALAS)（日本クレア社：９週齢♀）を用い、馴化後、処置予定日２日前より群分けした。
処置当日、骨膜を可及的に損傷しないようにラットの下肢骨（脛骨）を露出し、歯科インプラント用ドリル（ラウンドバー）を用いて、生理食塩水注水下で直径約２ｍｍ、深さ約３ｍｍ強の孔を開けた。深さについてはラウンドバー頭部が皮質骨を骨髄側へ完全穿孔・交通することを確認した。その後、標準試料CE-2に対し重量比で２％、５％、１０％の珪藻土を添加混合して電子線滅菌したものを経口投与し飼育した。
穿孔手術後２週間、４週間、５週間で、各個体より左右側下肢を切除し、各側に分別してホルマリン固定後、処理するまで冷却保存した。なお、比較のため、コントロールとして、同様に穿孔手術後、標準飼料CE-2のみの珪藻土を添加しない飼料を電子線滅菌したものを経口投与し個体の飼育・処理・観察を行った。
【００３２】
〈試料の作製及び観察方法〉
（１）マイクロフォーカスＸ線顕微観察システムによるＸ線顕微的観察
まず、穿孔創傷部を非破壊的に観察する目的で、骨より軟組織を一切の除去をしないまま、一塊で、ポニー工業（株）製マイクロフォーカスＸ線検査装置Ｐ７０−II（焦点サイズ 10μm×10μm）を用い、富士フィルムメディカル（株）製イメージングプレートＨＲを内蔵したカセットを幾何学的拡大率３倍となるよう配置し、撮影条件（３０ＫＶ ９０μＡ １０秒）でＸ線拡大投影した。その後、富士フィルムメディカル（株）製デジタルＸ線診断装置：ＦＣＲ７０００ＭＡにてイメージングプレートの画像情報の読み取りを行い、各試料のＸ線顕微像を得た。図６を参照しながら、以下に観察結果を詳細に記述する。
【００３３】
（２）マイクロＣＴシステムによるＸ線顕微立体観察
穿孔手術後２週目と４週目の穿孔創傷治癒部位に対し、日立メディコ社（株）製ＭＣＴ-ＣＢ１００ＭＦにて同部位の三次元的構造精査を行った。試料は、ポリプロピレン製遠心沈降管を長軸方向割断した半円柱状チューブにセロハンテープにて固定し、装置試料台に固定した。撮影条件は（６０ｋＶ １００μＡ ２分）とした。図７を参照しながら、以下に観察結果を詳細に記述する。
【００３４】
（３）マイクロＣＴシステムによるＸ線顕微画像情報からの骨塩量定量分析
（２）のマイクロＣＴ画像情報をラトックシステムエンジニアリング（株）製ソフトウエア TRI/3D-BON-BMDにて骨塩量の経時相対変化比較を行った。骨塩量の校正は、骨塩量ファントムの代用として、試料台ポリプロピレン製遠心沈降管の断面と、穿孔創傷部より遠位の皮質骨部を参照した。図８を参照しながら、以下に分析結果を詳細に記述する。なお、図８において、カラーバー左側の赤色相当部がもっとも骨塩量が高い部位をマッピングしており、カラーバー右側の緑色相当部にゆくに従い、骨塩量が相対的に低いところをマッピングしている。
【００３５】
〈結果〉
（１）マイクロフォーカスＸ線顕微観察システムによるＸ線顕微的観察
穿孔手術後２週目（図６Ａ〜Ｄ）：コントロールの個体（図６Ａ）においては、穿孔したドリル直径に近い半円形陥没が明瞭に認められたが、珪藻土投与群（図６Ｂ：２％、Ｃ：５％、Ｄ：１０％）はいずれも、半円形陥没部に仮骨様不透過部が認められ、その面積は、投与した珪藻土の濃度が増加するにつれ、その濃度に相関して増加した。さらに、珪藻土投与群においては、半円形陥没部の下底部の骨髄側に、皮質骨の顕著な修復性肥厚を認めた。
穿孔手術後４週目（図６Ｅ〜Ｈ）：コントロールの個体（図６Ｅ）においては半円形陥没部が浅くなり、皿状の陥没にまで回復した。一方、珪藻土投与群（（図６Ｆ：２％、Ｇ：５％、Ｈ：１０％）においては、このような皿状陥没はすでにほとんど認められず、治癒した皮質骨の厚みは、投与した珪藻土の濃度が増加するにつれ、その濃度に相関して回復した。なお、珪藻土投与群においては、手術後２週目にみられた半円形陥没相当部位を満たす骨再生による不透過性は周囲と同等に回復し、さらに陥没部位下底相当部位付近の骨髄側に、皮質骨のわずかな修復性肥厚を認めた。
穿孔手術後５週目（図６Ｉ〜Ｌ）：コントロール（図６Ｉ）も珪藻土投与群（図６Ｊ：２％、Ｋ：５％、Ｌ：１０％）もすべての個体で半円形陥没部は消失し、ほぼ正常な皮質骨形態に回復した。なお、投与群では、手術後４週目に見られた皮質骨の骨髄側における修復性肥厚がまだ痕跡的に残存していた。
このように、下肢骨を穿孔したラットに対して珪藻土を経口投与することにより、穿孔部における骨再生の促進が認められた。
【００３６】
（２）マイクロＣＴシステムによるＸ線顕微立体観察
穿孔手術後２週目：
ボリュームレンダリング像（図７Ａ）：コントロールの個体においては、穿孔したドリル直径に近い半球形穿孔がまだ明瞭に認められた。一方、珪藻土１０％投与群は明らかな半球形穿孔部の直径縮小が認められ、穿孔創傷の閉鎖治癒が進行していた。その一方で、珪藻土１０％投与群では、周辺の皮質骨のＸ線透過性が亢進していた。
サジタル断面像（図７Ｂ）：コントロールの個体においては、穿孔したドリル直径に近い半円形陥没が明瞭に認められた。また、その陥没下底部では骨髄腔といまだ大きく交通し、穿孔創傷の閉鎖治癒、皮質骨の再生はほとんど観察されなかった。一方、珪藻土１０％投与群では、明らかな半円形陥没部の深さ縮小が認められ、陥没下底部では骨髄腔との交通が狭小化し、穿孔創傷の閉鎖治癒、皮質骨の再生の兆候が観察された。一方、近傍の皮質骨内部には層板骨間に空隙を認め、これがレンダリング像において観察された透過性亢進所見と一致した。この原因として、珪藻土投与群では、この時期には早々に創部の珪藻土による鉱物化とこれに続く石灰化置換が旺盛なため、近傍での骨石灰成分の吸収・溶出と創部への添加が協調的に活発であることによると考えられる。
穿孔手術後４週目：
ボリュームレンダリング像（図７Ｃ）：コントロール、投与群とも半球形陥没は浅くなり、皿状にまで回復したが、コントロールの個体では中央に明らかに大きな穿孔部残存が認められた。投与群では、中央にきわめて小さな穿孔部残存を認めたに過ぎなかった。
サジタル断面像（図７Ｄ）：コントロールの個体では半円形陥没は浅くなっているが、皮質骨の骨膜側の肥厚は不十分で、全層の厚みも薄い。一方、投与群は半円形陥没下底部と一層の境界を呈する半月状の骨再生部が認められ、皮質骨全層の厚みも周辺とほぼ同等まで回復した。
【００３７】
（３）マイクロＣＴシステムによるＸ線顕微画像情報からの骨塩量定量分析
穿孔手術後２週目：
ボリュームレンダリング像（図８Ａ）：コントロール、投与群とも半円形陥没を塞ぐように周辺よりずっとＸ線透過性の高い、すなわち相当に低密度の塞栓物質が認められた。
サジタル断面像（図８Ｂ）：コントロールの個体では、陥没部の半分は低密度の塞栓物質で満たされているが、下底部は密度が粗で骨髄腔との穿孔部が閉鎖しておらず、密な再生骨による下底部の修復は認められなかった。一方、珪藻土投与群では、下底部にしっかりとした密な再生骨による修復が認められた。陥没部の塞栓物質の容積はコントロールより少なかったが、これはすでに、皮質骨の再生がコントロールより早く進行し、塞栓物質による初期の鉱物化から石灰化へ置換がコントロールより先行したためと考えられる。珪藻土投与群では穿孔部近傍の皮質骨の層板骨間で密度低下部の存在が認められ、これは、上述したように、この時期において、珪藻土投与によって、早期の創部の鉱物化とこれに続く石灰化置換が促進されるため、近傍からの骨石灰成分の吸収・溶出と創部への添加が協調的に活発であることによると考えられる。
穿孔手術後４週目（図８Ｃ）：
ボリュームレンダリング像：大きな差異は認めなかったが、珪藻土投与群の方が、全体的にみて骨密度が高かった。
サジタル断面像（図８Ｄ）：コントロールの個体では半円形陥没は浅くなっているが、皮質骨全層の厚みはまだ薄い。下底部の再生骨の骨密度は周辺部とほぼ同等であった。一方、珪藻土投与群では、半円形陥没下底部と一層の境界を呈する半月状の骨再生部が認められ、皮質骨厚みも周辺とほぼ同等まで回復し、骨密度も周辺と同等であった。従って、珪藻土投与群の骨の治癒は、構造強度的にも負荷に耐えうるまでに回復したと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明によれば、費用面でも労力面でも低コストで準備可能な、欠陥あるいは欠損した硬組織の再生に有用な物質を含有する硬組織再生促進剤、医薬組成物、食品組成物、食品、動物用飼料等を提供することができる。
【技術分野】
【０００１】
関連出願へのクロスリファレンス
本出願は、２００６年９月２１日付で出願した日本国特許出願第２００６−２５６３７４号に基づく優先権を主張するものであり、当該基礎出願を引用することにより本明細書に含めるものとする。
技術分野
本発明は、硬組織の再生に有用な薬剤、医薬組成物、食品組成物、食品、動物用飼料等に関する。
【背景技術】
【０００２】
硬組織の欠陥部あるいは欠損部を修復するために、従来、人造ハイドロキシアパタイト、牛骨乾燥粉末、珪酸ガラス粉末、ポルトランドセメントを含む充填材を硬組織の欠陥部あるいは欠損部に充填する方法（特許文献１）、SiO2（４５重量％）、CaO（２４．５重量％）、Na2O（２４．５重量％）、及びP2O5（６重量％）を混合した混合物を融解した後粉砕することにより得られた300〜360μｍの粒状材料を欠陥部あるいは欠損部内に挿入して骨組織を形成させる方法（特許文献２）、骨再生を促進する薬剤（特許文献３）などが開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５７６９６３８号明細書
【特許文献２】特開平３−１３６６６４号公報
【特許文献３】特開２００３−５５２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、費用面でも労力面でも低コストで準備可能な、欠陥あるいは欠損した硬組織の再生に有用な物質を含有する硬組織再生促進剤、医薬組成物、食品組成物、食品、動物用飼料等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、実施例に示すように、硬組織が欠損した部分の近傍の骨膜下に珪藻土を投与したり、珪藻土を経口投与したりすることにより、欠損した硬組織の再生が促進することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明に係る硬組織再生促進剤は、珪藻土を有効成分として含有する。前記硬組織は、例えば、硬骨、修復象牙質などである。前記硬骨は、例えば、歯槽骨などである。本発明に係る硬組織再生促進剤は、例えば、骨膜下に投与（充填）するものであってもよいし、抜歯等で欠損した骨髄腔内、又は骨折した部位の近傍の骨髄腔内に投与するものであってもよいし、あるいは、経口投与するものであってもよい。
【０００７】
また、本発明に係る医薬組成物は、珪藻土を有効成分として含有する。本発明に係る医薬組成物は、骨膜下に投与する製剤であってもよいし、抜歯等で欠損した骨髄腔内、又は骨折した部位の近傍の骨髄腔内に投与する製剤であってもよいし、あるいは、経口投与する製剤であってもよい。
【０００８】
さらに、本発明に係る食品組成物は、珪藻土を含む。
本発明に係る食品は、珪藻土を含む。
また、本発明に係る動物用飼料は、珪藻土を含む。
【０００９】
なお、本明細書において「珪藻土」とは、珪藻の遺骸からなる堆積物を意味し、海洋性珪藻類が堆積した海洋性珪藻土（珪藻軟泥を含む。）、淡水性珪藻類が堆積した淡水性珪藻土等を含む。本発明に係る薬剤、医薬組成物、食品組成物、食品、動物用飼料等に含ませる珪藻土は、高温で焼成した焼成物であってもよいし、自然乾燥した乾燥物であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態として説明する歯の構造を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態として説明する骨の構造を示す図である。
【図３】本発明の一実施例において、珪藻土の骨膜下投与後に、抜歯した部分付近及び珪藻土投与部分付近をマイクロフォーカスＸ線拡大観察装置により観察した結果を示す図である。
【図４】本発明の一実施例において、珪藻土の骨膜下投与後に、抜歯した部分付近及び下歯槽部をマイクロフォーカスＸ線拡大観察装置により観察した結果を示す図である。
【図５】本発明の一実施例において、珪藻土の経口投与により抜歯後やインプラント床骨穿孔後の骨再生・治癒が促進されることを、EPMAによるカルシウムと珪藻土由来の珪素の元素マッピング法で検証した結果を示す図である。
【図６】本発明の一実施例において、人為的に穿孔した下肢骨に対して、珪藻土の経口投与により骨再生が促進されることをマイクロフォーカスＸ線顕微観察システムによって観察した結果を示す写真である。
【図７−１】本発明の一実施例において、人為的に穿孔した下肢骨に対して、珪藻土の経口投与により骨再生が促進されることをマイクロＣＴシステムによってＸ線顕微立体観察した結果を示す写真である。なお、これら画像の中で骨近辺、骨髄腔内に認める直線的なハイコントラスト陰影（白い矢印で示されている）はいずれも血管造影によるものであり、骨再生の所見に関係しない。
【図７−２】図７−１の続きを示す図である。
【図８−１】本発明の一実施例において、図７に示したＸ線顕微画像情報から骨塩量を定量分析した結果を示す写真である。
【図８−２】図８−１の続きを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、上記知見に基づき完成した本発明の実施の形態を、実施例を挙げながら詳細に説明する。なお、市販の測定装置を用いる場合には、特に説明が無い限り、その装置に添付のプロトコールを用いる。
【００１２】
また、本発明の目的、特徴、利点、及びそのアイデアは、本明細書の記載により、当業者には明らかであり、本明細書の記載から、当業者であれば、容易に本発明を再現できる。以下に記載された発明の実施の形態及び具体的な実施例などは、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示又は説明のために示されているのであって、本発明をそれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図並びに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々な改変並びに修飾ができることは、当業者にとって明らかである。
【００１３】
＝＝珪藻土の薬理作用＝＝
図１に示すように、歯１００は、エナメル質１０、象牙質２０、セメント質８０、歯髄３０等からなり、歯肉（歯ぐき）４０、歯根膜６０、並びに、皮質骨（緻密骨）７１、海綿骨７２等から構成されており、硬組織である歯槽骨などの歯周組織により支持されている。
【００１４】
実施例１に示すように、イヌで、抜歯した後、歯槽骨に付着している歯肉４０を骨膜５０とともにはがし、歯槽骨の表面を覆う骨膜５０下に珪藻土を埋め込んだところ、珪藻土の投与部付近の皮質骨７１上、歯１００の欠損部（歯槽骨）付近の骨髄腔７３の底部、及び骨髄腔７３の上部において欠損した海綿骨７２に新生骨の再生が促進されることが明らかになった。また、実施例２に示すように、抜歯した後、歯槽骨の内部をドリルで滑らかに削ったイヌに、珪藻土を経口投与することにより、皮質骨７１上や歯１００の欠損部（歯槽部海綿骨７２）に新生骨の再生が同様に促進されることが明らかになった。従って、珪藻土は、抜歯、インプラントの埋入と固定、歯内・歯周疾患の原因菌の毒素、感染、手術による便宜的骨削除等による骨破壊、吸収、骨折などにより欠陥あるいは欠損した部分に硬組織の再生を促進させるのに有用であることがわかった。
【００１５】
また、硬組織である硬骨、例えば、図２に示すような上腕骨や大腿骨などの長い骨２００の幹部は、骨膜１１０、皮質骨１２０、骨髄１３０などから構成されており、骨２００の端部は、骨膜１４０、皮質骨１５０、海綿質１６０、骨髄などから構成されているが、このような硬骨も骨折、インプラントの埋入、細菌の毒素、化膿などにより一部が欠陥あるいは欠損した場合には、珪藻土をその近傍の骨膜１１０，１４０下に投与したり、骨髄腔内に投与したり、経口投与したりすることによって、欠陥あるいは欠損した部分に硬組織を再生させることができる（実施例３に、経口投与による下肢骨再生の例を示す）。従って、珪藻土は、骨折、インプラントの埋入、細菌の毒素、化膿などにより欠陥あるいは欠損した部分に硬組織の再生を促進させるのに有用である。
【００１６】
ここで、珪藻土によって再生を促進させることができる硬組織としては、例えば、硬骨（歯槽骨、顎骨、大腿骨、上腕骨、頚骨、橈骨、尺骨、椎骨など）、歯１００の修復象牙質などを挙げることができる。また、使用する珪藻土としては、例えば、海洋性珪藻土、淡水性珪藻土などの珪藻が化石化したもの、あるいは、珪藻土の焼成物や乾燥物などであれば、特に限定されない。
【００１７】
＝＝本発明に係る薬剤、医薬組成物、食品組成物、及び食品等について＝＝
上述のように、珪藻土は、欠陥又は欠損した硬組織の再生を促進することから、珪藻土は、欠陥又は欠損した硬組織の再生が必要な患者に対する医薬又は食品の組成物、さらには、欠陥又は欠損した硬組織の再生が必要な患畜に対する飼料の組成物として有用であり、珪藻土を有効成分として含有する薬剤は、欠陥又は欠損した硬組織の再生を促進する薬剤として有用であり、また、珪藻土を含有する食品は、機能性食品、特定保険用食品等として、欠陥又は欠損した硬組織の再生が必要な患者に有用であり、珪藻土を含有する動物用飼料は、欠陥又は欠損した硬組織の再生が必要な患畜に有用である。また、珪藻土は自然材料なので安価で多量に入手できることから、費用面でも労力面でも低コストで本発明に係る薬剤、医薬組成物、食品組成物、及び食品等を提供することができる。
【００１８】
本発明に係る薬剤としては、珪藻土を有効成分として含有するものであれば特に制限されるものではなく、使用する部位又は目的、投与形態などに応じて、薬理学的に許容された製剤添加物（例えば、賦形剤、ｐＨ調整剤、結合剤、滑沢剤、崩壊剤、矯味剤、溶剤、安定剤、糖衣剤、保存剤、緩衝剤、懸濁化剤、乳化剤、芳香剤、溶解補助剤、着色剤、粘稠剤など）をさらに含んでいてもよい。また、歯周組織の修復や再生を促進したり、細菌の感染を予防したり、炎症を抑制したりするための薬剤、例えば、ポリリン酸ナトリウム等のポリリン酸塩、創傷被覆剤としてのアルギン酸などをさらに含んでいてもよい。
【００１９】
なお、本発明に係る薬剤は、ヒトまたはヒト以外の脊椎動物に対し、例えば、経口投与することとしてもよいし、骨髄腔や骨膜５０，１１０，１４０下等に投与することとしてもよい。本発明に係る薬剤を経口投与する場合には、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤、シロップ剤、丸剤などの製剤にしてもよく、骨膜５０，１１０，１４０下に投与する場合には、注射剤などの製剤にしてもよい。なお、これらの製剤は、上述の製剤添加物を用いて、常法により製造することができる。
【００２０】
また、本発明に係る食品は、珪藻土を含むものであればどのようなものでもよく、その他、ビタミンＡ、Ｃ、Ｅ、Ｋやポリフェノール等の抗酸化物質、アスパルテームやキシリトール等の甘味料、ソルビン酸カリウムや安息香酸ナトリウム等の保存料、亜硫酸ナトリウムやＬ−アスコルビン酸ナトリウム等の酸化防止剤、ウコン色素やパプリカ色素等の着色料、アミノ酸や蓄肉エキス等の調味料、クエン酸やリンゴ酸等の酸味料などの既存の食品添加物をさらに含んでいてもよい。
【００２１】
本発明に係る食品としては、例えば、カプセル、錠剤、顆粒等の形状をしたサプリメント、麺類（例えば、うどん等）、ヨーグルト、アメ（キャンディ、ドロップなど）、ふりかけなどの形態として使用することができるが、これらに制限されるものではない。なお、本発明に係る食品は、最終的に、固形物、粉末、液状、液体状、クリーム状、ゲル状など、どんな形状であってもよい。また、本発明に係る食品は、基本的には健常人に投与することを目的とするが、欠陥または欠損した硬組織の再生が必要な患者が摂取してもよい。
【００２２】
本発明に係る動物用飼料としては、珪藻土を含むものであればどのようなものでもよく、その他、抗酸化剤、防かび剤、粘結剤、乳化剤、調整剤、アミノ酸、ビタミン、ミネラル、色素、合成抗菌剤、抗生物質、着香料、呈味剤、酵素、生菌剤などの既存の飼料添加物をさらに含んでいてもよい。
【００２３】
＝＝本発明に係る薬剤、医薬組成物、及び食品等の使用方法＝＝
珪藻土を有効成分として含有する硬組織再生促進剤は、非経口的に、欠陥又は欠損した硬組織を有する患者のどこに投与してもよいが、硬組織の欠陥又は欠損した部分に直接投与したり、硬組織の再生が必要な部分の近辺に投与したりすることが好ましい。例えば、再生が必要な硬骨に最も近い骨膜５０，１１０，１４０下、または歯１００の歯髄腔穿孔部ＡＡ、根尖３１、若しくは根管３２に投与すれば、硬骨の再生が促進される。また、歯１００が欠陥又は欠損した場合には、欠陥又は欠損した歯１００の象牙質２０等に充填すれば、修復象牙質の再生が促進される。特に、歯髄３０に至るまで歯１００が欠陥又は欠損した場合には、歯髄３０が露出しないように、欠陥又は欠損した歯１００の象牙質２０等に充填すればよい。なお、投与方法は、注入、塗布、充填など、特に限定されない。あるいは、欠陥又は欠損した硬組織を有する患者に対し、経口的に硬組織再生促進剤を投与してもよい。
【００２４】
また、硬組織再生促進作用を迅速に発揮できるように、硬組織が欠陥又は欠損する以前から、珪藻土を有効成分として含有する医薬組成物または食品として、珪藻土を摂取してもよい。
【実施例】
【００２５】
以下に本発明を実施例によって具体的に説明する。なお、これらの実施例は本発明を説明するためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【００２６】
［実施例１］
歯槽骨を欠損させたイヌに対し、欠損部位における新生骨の再生を促進させるため、珪藻土を骨膜下投与した。
抜歯した際、同時にイヌの歯肉と骨膜をともに骨膜剥離子を用いてはがし、骨膜下に蒸留水に溶かしてペースト状にした珪藻土（乾燥品；中央化成株式会社、中央シリカ株式会社）0.2 gを埋め込んだ。１ヶ月後に珪藻土を注入した近傍をポニー工業（株）製マイクロフォーカスＸ線検査装置Ｐ７０−II（焦点サイズ 10μm×10μm）を用い、コダック社製フィル、富士フィルムメディカル（株）製イメージングプレートＨＲを内蔵したカセットを幾何学的拡大率３倍となるよう配置し、撮影条件（３０ＫＶ ９０μＡ フィルムは15min、イメージングプレートは30sec）にてフィルム（図３）またはイメージングプレート（図４）に拡大Ｘ線撮影した。なお、イメージングプレートはFCR 50000MA（FCR（Fuji Computed Radiography：デジタルＸ線画像診断システム）；富士写真フィルム株式会社製）を用いて画像情報の読み取り・観察を行った（観察部分：図１参照）。また、コントロールとして、珪藻土を投与しないイヌのマイクロフォーカスＸ線拡大観察装置による観察も行った。その結果を図３及び図４に示す。なお、図３中の鏃は珪藻土投与部を示す。
【００２７】
珪藻土を投与しないイヌでは、抜歯窩下部の骨髄腔内壁（図４）、及び骨膜下皮質（緻密）骨上にわずかな新生骨の形成しか見られないのに対し、図３及び図４に示すように、骨膜下に珪藻土を投与したイヌでは、抜歯窩の骨髄腔底部（図３中の四角枠囲い部分及び図４中の丸枠囲い部分）、骨髄腔側壁（図３中の丸枠囲い部分、参照）、珪藻土投与部付近の骨膜下皮質骨上（図３中の矢印）、及び下歯槽部（図４中の矢印）に幼弱な新生骨の形成や、抜歯窩の骨髄腔に海綿骨（図３中のＶ字）の形成が見られ、これらの部分を経時的に観察した結果、骨膜下皮質骨上→骨髄腔底部、側壁→骨髄腔内の海綿骨の順で新生骨が形成された。このように、珪藻土は、骨膜下投与により骨新生を促進する。また、珪藻土を骨膜下に投与しても骨髄腔内に新生骨が形成されることから、直接骨髄腔内に投与しても骨新生が促進されることがわかった。
【００２８】
［実施例２］
次に、歯槽骨を欠損させたイヌに対し、欠損部位における新生骨の再生を促進させるため、珪藻土を経口投与した。
抜歯した後、歯槽骨の内部をドリルで滑らかに削ったイヌに、珪藻土を飼料一日量の２〜５％にあたる８〜２０ｇを餌とともに毎日経口投与した。１ヶ月後に切片を作製し、欠損させた歯槽骨の近傍の骨新生組織をEPMA（Electron Probe Micro Analyzer；Shimadzu EPMA8705、加速電圧20ｋV, 試料吸収電流15nA, MAP 512×512 point）を用いてカルシウムと珪素との元素マッピングを行った（観察部分：図１参照）。その結果を図５に示す。
【００２９】
図５に示すように、珪藻土由来の珪素（図５中の白い粉状のシグナル）が骨の内部に分布しており、その周囲に（歯槽骨内の海綿骨の欠損部）に新生骨（図５中において、欠損させた骨の灰色部分）が形成していた。また、皮質骨７１上においても新生骨の形成が見られた（図５中の枠囲い部分）。このことから、珪藻土を経口投与しても、骨欠損部位まで珪素が到達し、新生骨が形成することが明らかになった。従って、珪藻土は、骨膜下投与、骨髄腔投与だけでなく、経口投与でも有効であると結論された。
【００３０】
［実施例３］
さらに、ラット下肢骨を人為的に穿孔し、孔部における新生骨の再生を促進させるため、珪藻土を経口投与した。
【００３１】
〈検体の処理〉
実験用ラットとして、BrlHan:WIST@Jcl(GALAS)（日本クレア社：９週齢♀）を用い、馴化後、処置予定日２日前より群分けした。
処置当日、骨膜を可及的に損傷しないようにラットの下肢骨（脛骨）を露出し、歯科インプラント用ドリル（ラウンドバー）を用いて、生理食塩水注水下で直径約２ｍｍ、深さ約３ｍｍ強の孔を開けた。深さについてはラウンドバー頭部が皮質骨を骨髄側へ完全穿孔・交通することを確認した。その後、標準試料CE-2に対し重量比で２％、５％、１０％の珪藻土を添加混合して電子線滅菌したものを経口投与し飼育した。
穿孔手術後２週間、４週間、５週間で、各個体より左右側下肢を切除し、各側に分別してホルマリン固定後、処理するまで冷却保存した。なお、比較のため、コントロールとして、同様に穿孔手術後、標準飼料CE-2のみの珪藻土を添加しない飼料を電子線滅菌したものを経口投与し個体の飼育・処理・観察を行った。
【００３２】
〈試料の作製及び観察方法〉
（１）マイクロフォーカスＸ線顕微観察システムによるＸ線顕微的観察
まず、穿孔創傷部を非破壊的に観察する目的で、骨より軟組織を一切の除去をしないまま、一塊で、ポニー工業（株）製マイクロフォーカスＸ線検査装置Ｐ７０−II（焦点サイズ 10μm×10μm）を用い、富士フィルムメディカル（株）製イメージングプレートＨＲを内蔵したカセットを幾何学的拡大率３倍となるよう配置し、撮影条件（３０ＫＶ ９０μＡ １０秒）でＸ線拡大投影した。その後、富士フィルムメディカル（株）製デジタルＸ線診断装置：ＦＣＲ７０００ＭＡにてイメージングプレートの画像情報の読み取りを行い、各試料のＸ線顕微像を得た。図６を参照しながら、以下に観察結果を詳細に記述する。
【００３３】
（２）マイクロＣＴシステムによるＸ線顕微立体観察
穿孔手術後２週目と４週目の穿孔創傷治癒部位に対し、日立メディコ社（株）製ＭＣＴ-ＣＢ１００ＭＦにて同部位の三次元的構造精査を行った。試料は、ポリプロピレン製遠心沈降管を長軸方向割断した半円柱状チューブにセロハンテープにて固定し、装置試料台に固定した。撮影条件は（６０ｋＶ １００μＡ ２分）とした。図７を参照しながら、以下に観察結果を詳細に記述する。
【００３４】
（３）マイクロＣＴシステムによるＸ線顕微画像情報からの骨塩量定量分析
（２）のマイクロＣＴ画像情報をラトックシステムエンジニアリング（株）製ソフトウエア TRI/3D-BON-BMDにて骨塩量の経時相対変化比較を行った。骨塩量の校正は、骨塩量ファントムの代用として、試料台ポリプロピレン製遠心沈降管の断面と、穿孔創傷部より遠位の皮質骨部を参照した。図８を参照しながら、以下に分析結果を詳細に記述する。なお、図８において、カラーバー左側の赤色相当部がもっとも骨塩量が高い部位をマッピングしており、カラーバー右側の緑色相当部にゆくに従い、骨塩量が相対的に低いところをマッピングしている。
【００３５】
〈結果〉
（１）マイクロフォーカスＸ線顕微観察システムによるＸ線顕微的観察
穿孔手術後２週目（図６Ａ〜Ｄ）：コントロールの個体（図６Ａ）においては、穿孔したドリル直径に近い半円形陥没が明瞭に認められたが、珪藻土投与群（図６Ｂ：２％、Ｃ：５％、Ｄ：１０％）はいずれも、半円形陥没部に仮骨様不透過部が認められ、その面積は、投与した珪藻土の濃度が増加するにつれ、その濃度に相関して増加した。さらに、珪藻土投与群においては、半円形陥没部の下底部の骨髄側に、皮質骨の顕著な修復性肥厚を認めた。
穿孔手術後４週目（図６Ｅ〜Ｈ）：コントロールの個体（図６Ｅ）においては半円形陥没部が浅くなり、皿状の陥没にまで回復した。一方、珪藻土投与群（（図６Ｆ：２％、Ｇ：５％、Ｈ：１０％）においては、このような皿状陥没はすでにほとんど認められず、治癒した皮質骨の厚みは、投与した珪藻土の濃度が増加するにつれ、その濃度に相関して回復した。なお、珪藻土投与群においては、手術後２週目にみられた半円形陥没相当部位を満たす骨再生による不透過性は周囲と同等に回復し、さらに陥没部位下底相当部位付近の骨髄側に、皮質骨のわずかな修復性肥厚を認めた。
穿孔手術後５週目（図６Ｉ〜Ｌ）：コントロール（図６Ｉ）も珪藻土投与群（図６Ｊ：２％、Ｋ：５％、Ｌ：１０％）もすべての個体で半円形陥没部は消失し、ほぼ正常な皮質骨形態に回復した。なお、投与群では、手術後４週目に見られた皮質骨の骨髄側における修復性肥厚がまだ痕跡的に残存していた。
このように、下肢骨を穿孔したラットに対して珪藻土を経口投与することにより、穿孔部における骨再生の促進が認められた。
【００３６】
（２）マイクロＣＴシステムによるＸ線顕微立体観察
穿孔手術後２週目：
ボリュームレンダリング像（図７Ａ）：コントロールの個体においては、穿孔したドリル直径に近い半球形穿孔がまだ明瞭に認められた。一方、珪藻土１０％投与群は明らかな半球形穿孔部の直径縮小が認められ、穿孔創傷の閉鎖治癒が進行していた。その一方で、珪藻土１０％投与群では、周辺の皮質骨のＸ線透過性が亢進していた。
サジタル断面像（図７Ｂ）：コントロールの個体においては、穿孔したドリル直径に近い半円形陥没が明瞭に認められた。また、その陥没下底部では骨髄腔といまだ大きく交通し、穿孔創傷の閉鎖治癒、皮質骨の再生はほとんど観察されなかった。一方、珪藻土１０％投与群では、明らかな半円形陥没部の深さ縮小が認められ、陥没下底部では骨髄腔との交通が狭小化し、穿孔創傷の閉鎖治癒、皮質骨の再生の兆候が観察された。一方、近傍の皮質骨内部には層板骨間に空隙を認め、これがレンダリング像において観察された透過性亢進所見と一致した。この原因として、珪藻土投与群では、この時期には早々に創部の珪藻土による鉱物化とこれに続く石灰化置換が旺盛なため、近傍での骨石灰成分の吸収・溶出と創部への添加が協調的に活発であることによると考えられる。
穿孔手術後４週目：
ボリュームレンダリング像（図７Ｃ）：コントロール、投与群とも半球形陥没は浅くなり、皿状にまで回復したが、コントロールの個体では中央に明らかに大きな穿孔部残存が認められた。投与群では、中央にきわめて小さな穿孔部残存を認めたに過ぎなかった。
サジタル断面像（図７Ｄ）：コントロールの個体では半円形陥没は浅くなっているが、皮質骨の骨膜側の肥厚は不十分で、全層の厚みも薄い。一方、投与群は半円形陥没下底部と一層の境界を呈する半月状の骨再生部が認められ、皮質骨全層の厚みも周辺とほぼ同等まで回復した。
【００３７】
（３）マイクロＣＴシステムによるＸ線顕微画像情報からの骨塩量定量分析
穿孔手術後２週目：
ボリュームレンダリング像（図８Ａ）：コントロール、投与群とも半円形陥没を塞ぐように周辺よりずっとＸ線透過性の高い、すなわち相当に低密度の塞栓物質が認められた。
サジタル断面像（図８Ｂ）：コントロールの個体では、陥没部の半分は低密度の塞栓物質で満たされているが、下底部は密度が粗で骨髄腔との穿孔部が閉鎖しておらず、密な再生骨による下底部の修復は認められなかった。一方、珪藻土投与群では、下底部にしっかりとした密な再生骨による修復が認められた。陥没部の塞栓物質の容積はコントロールより少なかったが、これはすでに、皮質骨の再生がコントロールより早く進行し、塞栓物質による初期の鉱物化から石灰化へ置換がコントロールより先行したためと考えられる。珪藻土投与群では穿孔部近傍の皮質骨の層板骨間で密度低下部の存在が認められ、これは、上述したように、この時期において、珪藻土投与によって、早期の創部の鉱物化とこれに続く石灰化置換が促進されるため、近傍からの骨石灰成分の吸収・溶出と創部への添加が協調的に活発であることによると考えられる。
穿孔手術後４週目（図８Ｃ）：
ボリュームレンダリング像：大きな差異は認めなかったが、珪藻土投与群の方が、全体的にみて骨密度が高かった。
サジタル断面像（図８Ｄ）：コントロールの個体では半円形陥没は浅くなっているが、皮質骨全層の厚みはまだ薄い。下底部の再生骨の骨密度は周辺部とほぼ同等であった。一方、珪藻土投与群では、半円形陥没下底部と一層の境界を呈する半月状の骨再生部が認められ、皮質骨厚みも周辺とほぼ同等まで回復し、骨密度も周辺と同等であった。従って、珪藻土投与群の骨の治癒は、構造強度的にも負荷に耐えうるまでに回復したと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明によれば、費用面でも労力面でも低コストで準備可能な、欠陥あるいは欠損した硬組織の再生に有用な物質を含有する硬組織再生促進剤、医薬組成物、食品組成物、食品、動物用飼料等を提供することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
珪藻土を有効成分として含有する硬骨再生促進剤。
【請求項２】
前記硬骨が歯槽骨であることを特徴とする請求項１に記載の硬骨再生促進剤。
【請求項３】
骨膜下に投与することを特徴とする請求項１又は２に記載の硬骨再生促進剤。
【請求項４】
骨髄腔に投与することを特徴とする請求項１又は２に記載の硬骨再生促進剤。
【請求項５】
経口投与することを特徴とする請求項１又は２に記載の硬骨再生促進剤。
【請求項６】
珪藻土を有効成分として含有する硬骨欠陥又は欠損の治療のための医薬。
【請求項７】
骨膜下投与製剤であることを特徴とする請求項６に記載の医薬。
【請求項８】
骨髄腔投与製剤であることを特徴とする請求項６に記載の医薬。
【請求項９】
経口投与製剤であることを特徴とする請求項６に記載の医薬。
【請求項１０】
前記硬骨が歯槽骨である請求項６〜９のいずれかに記載の医薬。
【請求項１１】
前記硬骨欠陥又は欠損が、抜歯、インプラントの埋入と固定、歯内・歯周疾患の原因菌の毒素、感染、化膿、骨破壊、吸収、又は骨折によることを特徴とする請求項６〜１０のいずれかに記載の医薬。
【請求項１】
珪藻土を有効成分として含有する硬骨再生促進剤。
【請求項２】
前記硬骨が歯槽骨であることを特徴とする請求項１に記載の硬骨再生促進剤。
【請求項３】
骨膜下に投与することを特徴とする請求項１又は２に記載の硬骨再生促進剤。
【請求項４】
骨髄腔に投与することを特徴とする請求項１又は２に記載の硬骨再生促進剤。
【請求項５】
経口投与することを特徴とする請求項１又は２に記載の硬骨再生促進剤。
【請求項６】
珪藻土を有効成分として含有する硬骨欠陥又は欠損の治療のための医薬。
【請求項７】
骨膜下投与製剤であることを特徴とする請求項６に記載の医薬。
【請求項８】
骨髄腔投与製剤であることを特徴とする請求項６に記載の医薬。
【請求項９】
経口投与製剤であることを特徴とする請求項６に記載の医薬。
【請求項１０】
前記硬骨が歯槽骨である請求項６〜９のいずれかに記載の医薬。
【請求項１１】
前記硬骨欠陥又は欠損が、抜歯、インプラントの埋入と固定、歯内・歯周疾患の原因菌の毒素、感染、化膿、骨破壊、吸収、又は骨折によることを特徴とする請求項６〜１０のいずれかに記載の医薬。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７−１】
【図７−２】
【図８−１】
【図８−２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７−１】
【図７−２】
【図８−１】
【図８−２】
【公開番号】特開２０１２−１１６８４４（Ｐ２０１２−１１６８４４Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５５３４（Ｐ２０１２−５５３４）
【出願日】平成２４年１月１３日（２０１２．１．１３）
【分割の表示】特願２００８−５３５４２２（Ｐ２００８−５３５４２２）の分割
【原出願日】平成１９年９月２１日（２００７．９．２１）
【出願人】（５０６３１９３５２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月１３日（２０１２．１．１３）
【分割の表示】特願２００８−５３５４２２（Ｐ２００８−５３５４２２）の分割
【原出願日】平成１９年９月２１日（２００７．９．２１）
【出願人】（５０６３１９３５２）
【Ｆターム（参考）】
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