There are many commercially available artificial nerve conduits, used mostly to repair short gaps in sensory nerves. The stages of nerve regeneration in a nerve conduit are fibrin matrix formation between the nerve stumps joined to the conduit, capillary extension and Schwann cell migration from both nerve stumps, and, finally, axon extension from the proximal nerve stump. Artificial nerves connecting transected nerve stumps with a long interstump gap should be biodegradable, soft and pliable; have the ability to maintain an intrachamber fibrin matrix structure that allows capillary invasion of the tubular lumen, inhibition of scar tissue invasion and leakage of intratubular neurochemical factors from the chamber; and be able to accommodate cells that produce neurochemical factors that promote nerve regeneration. Here, we describe current progress in the development of artificial nerve conduits and the future studies needed to create nerve conduits, the nerve regeneration of which is compatible with that of an autologous nerve graft transplanted over a long nerve gap.

PURPOSE: The purpose of this study was to examine the surgical outcomes of double free muscle transfer (DFMT) performed in patients with complete brachial plexus injury (BPI). METHODS: We retrospectively analyzed the outcomes of DFMT for 12 patients with complete BPI who were followed up for more than 2 years after the final muscle transplantation. Their mean age was 29 years (range, 18-41). Three patients underwent contralateral C7 nerve root transfer before the DFMT. The range of motion (ROM) of the shoulder, elbow, and fingers was measured. Patient-reported outcome measures, including Disability of the Shoulder, Arm, and Hand (DASH) scores and visual analog scale (VAS) scores for pain, were also examined. RESULTS: The mean shoulder ROM against gravity was 22° ± 8° in abduction and 33° ± 5° in flexion. Seven patients underwent phrenic nerve (PhN) transfer to the suprascapular nerves, and five exhibited asymptomatic lung impairment on spirography more than 2 years after PhN transfer. The mean elbow ROM against gravity was 111° ± 9° in flexion and -32° ± 7° in extension. All patients obtained elbow flexion >90° against a 0.5-kg weight. All patients obtained touch sensation and two recognized warm and cold sensations in the affected palm. The mean total active motion of the affected fingers was 44° ± 11°. All patients exhibited hook function of the hands. The mean preoperative and postoperative DASH scores were 70.3 ± 13.4 and 51.8 ± 15.9, respectively. The mean pain VAS score was 28 ± 31 at the final follow-up. CONCLUSIONS: Double free muscle transfer provided patients with complete brachial plexus palsy with good elbow flexion and hand hook functions. TYPE OF STUDY/LEVEL OF EVIDENCE: Therapeutic IV.

RATIONALE: The genomic alteration of cutaneous angiosarcoma (cAS) is complex. Treatment efficacy of immunotherapy for cAS remains controversial and prognosis remains poor. Herein, we report a case of cAS with programmed cell death 1, programmed cell death ligand-1, New York esophageal squamous cell carcinoma-1, and melanoma-associated antigen 4. PATIENT CONCERNS: A 69-year-old man presented with a chief complaint of left thumb pain, with a soft tissue mass in the palmar side of the thumb. He had no past medical history. Three months prior, the man experienced the pain while scuba diving. He visited a nearby clinic, and magnetic resonance imaging revealed a soft tissue tumor on the palmar side of the thumb. He was referred to our hospital and a marginal excisional biopsy was performed. DIAGNOSIS: Pathological findings revealed an angiosarcoma with high-flow serpentine vessels. INTERVENTIONS: An excision was performed from the base of the thumb to achieve a wide margin. OUTCOMES: One year after the treatment, the patient has not experienced recurrence, metastasis, or complications. LESSONS: Histopathology of the excised specimen was positive for programmed cell death 1, programmed cell death ligand-1, New York esophageal squamous cell carcinoma-1, and melanoma-associated antigen 4; their expression may be a therapeutic target for cAS. Combining immunotherapy with surgical treatment may be effective for cAS.

Salmonella infection predominantly causes four clinical syndromes: enteric fever, gastroenteritis, bacteremia, and asymptomatic carrier state. Salmonella osteomyelitis is an extremely rare manifestation of salmonella infection except in children with hemoglobinopathies. Salmonella osteomyelitis has been reported to mostly affect the diaphysis of long bones and lumbar spine. Here, we describe a case of salmonella osteomyelitis of the right 6th rib in a 74-year-old woman who presented with breast pain, swelling, high fever and local heat. Her medical history showed myocardial infarction; namely, at the age of 71, the patient had undergone the drug-eluting stent placement in the left anterior descending artery. A computed tomography (CT) scan at the first visit to another hospital showed a mass in the chest that invaded the ribs. 18F-fluorodeoxyglucose-positron emission tomography-computed tomography imaging showed a lesion suspected to be a mammary malignant tumor. A needle biopsy revealed mesenchymal cells and suspected mammary sarcoma. However, the osteomyelitis of the rib was diagnosed when pyogenic tissue was observed during an open biopsy. The bacterial culture examination identified Salmonella enterica. Surgical drainage and antibiotic treatment were performed. Importantly, there was no evidence for any underlying disease that could lead to an immunocompromised status of the patient. To our knowledge, this is the first report of salmonella osteomyelitis of the rib presenting in an older female that required differentiation from a mammary tumor. Clinicians should consider rib osteomyelitis when they find swelling and local heat in the female's breast tissue and detect no cancerous tissue.

Purpose: This study aimed to report the outcomes of patients with stage III Kienböck disease after treatment with a vascularized bone graft (VBG) to the lunate combined with capitate shortening osteotomy (CS) after a more than 10-year follow-up. Methods: A VBG to the lunate was combined with CS in 10 patients with stage III Kienböck disease (6 patients with stage IIIA and 4 with stage IIIB). We performed VBG, CS, and radial shortening osteotomy (RS) on 7 patients. Among them, 4 had undergone RS previously. The passive wrist extension angle and wrist flexion angle, grip strength (GS), carpal height ratio, Stahl index, visual analog scale of wrist pain, and Mayo modified wrist score were assessed before surgery and at the final follow-up. Results: The flexion angle decreased markedly after surgery, when GS increased in all 10 patients. Radiographic examinations revealed that the carpal height ratio decreased in 9 of 10 patients, whereas the Stahl index increased in 8 patients and remained unchanged in 2. The oldest 3 of 7 patients who underwent VBG, CS, and RS exhibited fusion of the proximal carpals except the pisiform. The mean visual analog scale decreased from 27.6 before surgery to 5.7 afterward. The Mayo modified wrist score improved in 9 patients after surgery and remained unchanged in one. Conclusions: In stage III Kienböck disease, VBG to the lunate combined with CS relieved wrist pain and increased GS and lunate height but was followed by severely restricted wrist motion. Fusion of the proximal carpals developed in 3 of 7 patients who received VBG with CS and RS. Type of study/level of evidence: Therapeutic Ⅳ.

肘関節周囲外傷後に人工肘関節全置換術(TEA)を施行した高齢者5例(全例女性、平均73.8歳)の治療成績について検討した。対象は上腕骨顆上骨折3例、陳旧性肘関節脱臼1例、上腕骨通顆骨折1例で、全例とも半拘束型TEAを用いて再建した。術後関節可動域の平均は屈曲が117°、伸展が-13°、回外が90°、回内が71°と良好であった。術後に尺骨神経症状を2例に認めたが、不安定性・感染・皮膚障害・再手術例はなかった。

Dupuytren's pathologic tissue usually involves the palmar skin and rarely infiltrates into the dorsal skin. In this study, we hypothesized that transplantation of a vascularized cutaneous flap harvested from the dorsum of the hand to the palmar skin, under which the pathologic cord existed might be useful for blocking reformation of the pathologic cords and for decreasing the recurrence rate. After removal of the pathologic tissue under the palmar skin, we harvested 2 types of skin islands nourished by the dorsal digital arterial network including the dorsal perforating arteries arising from the palmar digital arteries. The skin islands were transplanted into skin defects in the palm of the fingers and hand that had been created after correction of flexion contracture of the fingers. We performed this surgical maneuver on 24 fingers in 24 patients who exhibited severe flexion contracture because of Dupuytren disease. During the mean 40-month follow-up, only 1 patient experienced metacarpophalangeal joint flexion contracture ≥20 degrees in the operated finger. The recurrence rate was 4.2%, which was almost similar to that for a dermofasciectomy followed by a large full-thickness skin graft.

Epidemiological studies have shown an association between hypertension and knee osteoarthritis (OA). The purpose of this study was to investigate whether activation of the renin–angiotensin system (RAS) can aggravate mechanical loading-induced knee OA in mice. Eight-week-old male Tsukuba hypertensive mice (THM) and C57BL/6 mice were divided into running and non-running groups. Mice in the running group were forced to run (25 m/min, 30 min/day, 5 days/week) on a treadmill. All mice in the four groups (n=10 in each group) were euthanized after 0, 2, 4, 6, or 8 weeks of running or natural breeding. Cartilage degeneration in the left knees was histologically evaluated using the modified Mankin score. Expression of Col X, MMP-13, angiotensin type 1 receptor (AT1R), and AT2R was examined immunohistochemically. To study the effects of stimulation of the AT1R in chondrocytes by mechanical loading and/or Angiotensin II (AngII) on transduction of intracellular signals, phosphorylation levels of JNK and Src were measured in bovine articular chondrocytes cultured in three-dimensional agarose scaffolds. After 4 weeks, the mean Mankin score for the lateral femoral condylar cartilage was significantly higher in the THM running group than in the C57BL/6 running group and non-running groups. AT1R and AT2R expression was not detected at 0 weeks in any group but was noted after 4 weeks in the THM running group. AT1R expression was also noted at 8 weeks in the C57BL/6 running group. The expression levels of AT1R, COL X, and MMP-13 in chondrocytes were significantly higher in the THM running group than in the control groups. Positive significant correlations were noted between the Mankin score and the rate of AT1R-immunopositive cells, between the rates of AT1R- and Col X-positive cells, and between the rates of AT1R- and AT2R-positive cells. The phosphorylation level of JNK was increased by cyclic compression loading or addition of AngII to the cultured chondrocytes and was reversed by pretreatment with an AT1R blocker. A synergistic effect on JNK phosphorylation was observed between compression loading and AngII addition. Transgene activation of renin and angiotensinogen aggravated mechanical load-induced knee OA in mice. These findings suggest that AT1R expression in chondrocytes is associated with early knee OA and plays a role in the progression of cartilage degeneration. The RAS may be a common molecular mechanism involved in the pathogenesis of hypertension and knee OA.

Recent data suggest that the lectin-like oxidized low-density lipoprotein (ox-LDL) receptor-1 (LOX-1)/ox-LDL system may be involved in the pathogenesis of arthritis. We aimed to demonstrate the roles of the LOX-1/ox-LDL system in arthritis development by using LOX-1 knockout (KO) mice. Arthritis was induced in the right knees of C57Bl/6 wild-type (WT) and LOX-1 KO mice via zymosan injection. Saline was injected in the left knees. Arthritis development was evaluated using inflammatory cell infiltration, synovial hyperplasia, and cartilage degeneration scores at 1, 3, and 7 days after administration. LOX-1, ox-LDL, and matrix metalloproteinase-3 (MMP-3) expression in the synovial cells and chondrocytes was evaluated by immunohistochemistry. The LOX-1, ox-LDL, and MMP-3 expression levels in synovial cells were scored on a grading scale. The positive cell rate of LOX-1, ox-LDL, and MMP-3 in chondrocytes was measured. The correlation between the positive cell rate of LOX-1 or ox-LDL and the cartilage degeneration score was also examined. Inflammatory cell infiltration, synovial hyperplasia, and cartilage degeneration were significantly reduced in the LOX-1 KOmice with zymosan-induced arthritis (ZIA) compared to WT mice with ZIA. In the saline-injected knees, no apparent arthritic changes were observed. LOX-1 and ox-LDL expression in synovial cells and chondrocytes were detected in the knees of WT mice with ZIA. No LOX-1 and ox-LDL expression was detected in the knees of LOX-1 KOmice with ZIA or the saline-injected knees of both mice. MMP-3 expression in the synovial cells and chondrocytes was also detected in knees of both mice with ZIA, and was significantly less in the LOX-1 KO mice than in WT mice. The positive cell rate of LOX-1 or ox-LDL and the cartilage degeneration score showed a positive correlation. Our data show the involvement of the LOX-1/ox-LDL system in murine ZIA development. LOX-1-positive synovial cells and chondrocytes are potential therapeutic targets for arthritis prevention.

人工膝関節置換術27例34膝を対象にバンコマイシン(VCM)を関節内に局所投与し、経時的に血液内・関節内の濃度を測定した。VCMを1g投与した14例15膝と、0.5g投与した13例19膝(片側9例11膝、両側4例8膝)に分け、VCMについて血液中は帰室時および術後1、3、7日に、関節液中は術後1、2、3、5、7日に測定した。その結果、血液中VCMは1g群と片側0.5g群では術後1日に最も上昇し、その後漸減した。両側0.5g群では帰室時に最も上昇し、術後1日に片側1g群とほぼ同等となった。腎障害等を生じる有害濃度20μg/mlを超えた症例は1例もなく、血液中VCMは術後7日に全例で消失した。一方、関節液中VCMは有効局所濃度10〜15μg/mlを超えたのは1g群では術後2日まで、0.5g群では術後1日までで、術後7日に全例で消失した。人工膝関節置換術後感染予防におけるVCM局所投与の至適用量は0.5gであると考えられた。

14歳男児。右腰部・鼠径部・臀部痛が出現し、歩行困難となったため、当院へ救急搬送された。造影CTでは異常所見は認められなかったが、血液検査でCRPの上昇を認めたため、化膿性脊椎炎等が疑われた。精査入院翌日の腰椎MRIでは明らかな化膿性脊椎炎や腸腰筋膿瘍は認められなかったが、その翌日の股関節MRIでは右腸骨窩に液体貯留を認めた。右腸骨窩膿瘍と診断され、CEZ投与を開始した。血液培養からはCEZの感受性を認めるMSSAが検出された。炎症反応は改善傾向にあったため、投与は継続された。治療開始18日目にはCRPが陰性化し、右腸骨窩の液体貯留や症状も消失した。CRP陰性化以降はCFPN-PIの内服を6週間継続した。治療終了後も症状の再燃は認めず、経過は良好である。

エタネルセプト(ETN)治療が5年以上経過している関節リウマチ患者31例(男性7例、女性24例、平均年齢64±13歳)の背景因子を検討した。その結果、ETN投与期間は平均7.4年で、初回ETN投与量は25mg/週が13例、50mg/週が18例であった。最終ETN投与量は25mg/週未満が19例、25mg/週が9例、50mg/週が3例であった。ETNは最終時には28例で減量投与がなされ、ステロイド使用症例の減少とステロイド使用量の減量、更にMTX使用症例、DMARDsやNSAIDs併用症例の減少が確認された。期間中に3例が手術を受けていた。合併症は肺炎3例、足趾潰瘍1例であった。長期例の特徴をETN投与量、罹病期間、DAS-28-CRP、BMIで検討したが、関連する項目はみられなかった。

重度手根管症候群に対し施行した各種母指対立再建術の術後成績を手術時間,術後の握力,指腹ピンチ力および自覚的機能評価を用いて比較検討した.内訳はCamitz変法14例,Bunnell変法15例,Burkhalter法10例であった.すべての方法で握力および指腹ピンチ力は術前後で有意に改善を認め,特にピンチ力の改善が大きかった.術前後の改善率の比較では,握力は手術法間で有意差はなく,ピンチ力はBunnel変法で最も高かった.Quick DASH日手会版による自覚的機能評価は各手術法で有意差は認めなかった.Camitz法は手根管開放術の創をそのまま利用して行える簡便な方法であるが外転再建しかできないためピンチ力が弱いのが欠点である.一方Bunnel法とBurkhalter法は動的な再建術であり力強いピンチ力が再建できた.握力やピンチ力の改善には差を認めたがいずれの手術法でも自覚的機能評価は良好であった.(著者抄録)

平成27年9月〜10月の人工膝関節置換術(TKA)11例を対象に、術後の鎮痛目的のカクテル注射内にバンコマイシン(VCM)を混和して関節内に注入し、術後7日までの血中VCM濃度および関節液中VCM濃度を経時的に測定した。帰室時・術後1日・3日・7日の血液中VCM濃度(μg/ml)はそれぞれ2.6・6.1・1.1・0.8(測定限界)であり、術後1日・2日・3日・5日・7日の関節液中VCM濃度(μg/ml)はそれぞれ77.9・13.3・3.9・1.2・測定限界であった。有害事象は認めなかった。TKAにおいてVCMの局所投与は感染予防だけでなく耐性菌発生の抑制に有効であると考えられた。

症例1:63歳男。肝移植術後、骨髄異形成症候群、透析歴3年の免疫抑制状態であった。右肩関節の腫脹を主訴とし、MRIで肩甲上腕関節と肩峰下滑液包内の液体貯留、上腕骨頭の骨髄内浮腫を認めた。培養にて基質特異性拡張型βラクタマーゼ産生大腸菌を検出し、菌血症性化膿性肩関節炎と診断して肩関節鏡視下滑膜切除術を施行した。関節炎は鎮静化したが、基礎疾患の悪化で3ヵ月後に死亡した。症例2:73歳男。虚血性心疾患、脳梗塞、糖尿病の治療中であった。右肩関節痛を来たし、培養で大腸菌を検出し、MRIで肩関節から肩峰下腔に及ぶ関節液の貯留、腱板の断裂を認めた。菌血症性化膿性肩関節炎と診断し肩関節鏡視下滑膜切除術を施行し、術後1ヵ月に関節炎が再燃したため、再び同様の手術を施行した。術中に採取した関節液の細菌培養は陰性で、慢性滑膜炎の状態であった。術後に関節炎は鎮静化した。

初回人工膝関節置換術において、ロピバカイン150mg+エピネフリン0.2mg+10%トラネキサム酸20mLのカクテルにフェンタニル100μgを加えて関節内投与した90膝(I群)と、術前12時間からフェンタニルパッチ4.2mgを6日間貼付し、術中は同カクテルを関節内投与した36膝(P群)とを比較検討した。安静時VAS(視覚的アナログ尺度)は、P群で帰室2時間後より術後14日まで有意に低下した。運動時VASはP群で術後1日目より14日まで有意に低下した。鎮痛剤使用量、歩行器歩行、T杖歩行自立日、入院日数は両群間に有意差を認めず、JOAスコアは両群とも有意に改善を認め、両群間で差を認めなかった。嘔気、せん妄の頻度は両群間で有意差を認めなかったが、頻回嘔吐、せん妄により2例がフェンタニルパッチを途中離脱した。満足度はP群の方が良いが18例、同等が1例、I群の方が良いが1例であった。

SL-PLUS MIA stem(M)は、SL-PLUS standard stem(S)の肩部の突出を減らした形状のステムで、大転子部の骨温存が可能となり、術中骨折リスクを低減させる。標記について明らかにするため、人工股関節全置換術および人工骨頭置換術を施行した47例(男性2例、女性45例、55〜95歳)を、Sを使用した36例(S群)とMを使用した11例(M群)に分け検討した。両群とも遠位のゾーン3、4、5では骨密度が維持されていたのに対し、近位のゾーン1、7では骨密度は低下傾向にあった。S群ではどのゾーンにおいても術後4ヵ月より、術後12ヵ月の方が骨密度は低下傾向にあったのに対し、M群ではどのゾーンにおいても術後4ヵ月より術後12ヵ月の方が骨密度の回復傾向を認めた。レントゲンでは全ての評価項目において両群間で有意差を認めなかった。

74歳男。排尿・排便困難を主訴とした。約3ヵ月前に転倒し腰痛が出現し、前医でL1椎体圧迫骨折の診断で経過観察されていた。X線でL1椎体にcleftを認め、機能写で椎体の異常可動性を認めた。CTでも同様にL1椎体内にcleftを認め、椎体後壁損傷で脊柱管内に軽度の突出があり、椎体前壁の欠損も認めた。MRIでL1椎体内にT1強調像で広範に低信号、T2強調像で椎体cleftに高信号域を認め、脊柱管狭窄の程度は軽度であった。泌尿器科で尿路系の異常は指摘されず、L1椎体の異常可動性を原因とする神経因性膀胱と診断した。椎体形成術単独で治療を行い、術後に膀胱直腸障害が改善した。また、入院時に行っていた導尿も不要となった。

23歳女。主訴は右手掌部の疼痛と母指の易疲労感であった。右手掌部において手掌皮膚線の橈側に拍動性の索状物を触知し、同部に圧痛を認めた。パワードップラー検査では母指球筋表層を走行する動脈を確認し、血管造影検査では皮下を走行する橈骨動脈浅掌枝が確認できた。MRIアンギオグラフィーでは橈骨動脈浅掌枝にくびれを認め、通常よりも表層に走行する橈骨動脈浅掌枝が正中神経障害を生じていると推測した。保存的療法が無効であったため、手術を施行した。伝達麻酔下に手掌皮膚線直上を切開すると、屈筋支帯の遠位で2本の正中神経運動枝の間を橈骨動脈浅掌枝が貫通していたため、橈骨動脈浅掌枝を切断し正中神経運動枝の下層に走行を変え再度吻合した。術前に認めた手掌部の疼痛・労作時脱力感はすみやかに消失し、術後2ヵ月で元職に復帰した。

人工膝関節置換術後鎮痛におけるフェンタニル関節内投与と経皮的投与について比較検討した。人工膝関節置換術後鎮痛として全身麻酔下持続大腿神経ブロック(FNB)を併用した86膝(I群)と外来でトラマドール内服導入後にフェンタニルパッチを貼付した24膝(P群)を対象とした。安静時VASはP群で帰室時より術後14日まで有意に低下し、1ヵ月では有意差を認めず、運動時VASはP群で術後2日目より14日まで有意に低下し、1ヵ月では有意差を認めなかった。鎮痛剤使用量、歩行器歩行、T杖歩行自立日、入院日数、臨床評価等は有意差を認めず、嘔気はP群で22膝、I群7膝、嘔吐はそれぞれ21膝、6膝、せん妄は2膝、2膝で両群間に有意差は認めなかった。両側2期的症例が19例含まれ、頻回嘔吐、せん妄により2例がパッチを中途離脱し、満足度はP群の方が良いが15例、同等が1例、I群の方が良いが1例であった。

当科ではDupuytren拘縮に対する治療方針として、30°以上の屈曲拘縮がありADL障害を認める患者には手術治療を施行している。手術方法は、拘縮が多数指に及ぶ症例には可能な限り手掌腱膜の全切除を行い、1指罹患例には部分切除を行っている。今回、これまでに手術を行った50例の成績を報告した。男性49例、女性1例、年齢16〜76歳(平均62歳)、1指罹患例が21例、2指罹患が22例、3指罹患が7例であった。両側罹患例が32例あり、このうち両側に手術を行ったのは5例であった。罹患指は中指10指、環指44指、小指46指であった。日手会Quick DASHの機能障害・症状スコアで評価した臨床成績は術後3ヵ月時が平均17点(9〜36点)、術後6ヵ月時が平均7点(0〜30点)であり、経過とともに改善した。術前後の屈曲拘縮角度を罹患指別・関節別にみると、中指のMP関節は術前平均21°から術後0°に改善し、PIP関節は術前平均5°から術後0°、環指のMP関節は術前平均15°から術後2°、PIP関節は術前平均25°から術後1°、小指のMP関節は術前平均29°から術後0°、PIP関節は術前平均44°から術後10°に改善した。

RA手指障害に対しSwanson MP人工指関節置換術を施行した14例46関節の短期成績(術後平均4年8ヵ月)を検討した。検討項目は、MP関節の可動域の推移、握力の変化、日本手の外科学会quick DASHによるADLの評価、X線変化(尺側偏位、インプラント周囲の変化)とした。その結果、手指および母指MP関節可動域は術前後で総可動域に有意な変化はなく、伸展側に移動していた。握力も術前に比べ改善を認めなかった。ADL評価では、掌側脱臼による屈曲拘縮や尺側偏位のため術前ではサイドピンチでしかつまみ動作ができず、把持動作も困難であったが、術後では指先部でのピンチや把持動作が可能となった。X線学的評価では、グロメット非使用例12関節のうち術後インプラントの緩みを1例に、破損を2例に認めた。一方、グロメット使用例34関節では術後インプラントの緩みは認めなかったが、グロメットの沈下を12関節、インプラント辺縁の骨硬化像を21関節に認めた。

41歳男。交通事故により多発外傷を負い、脳挫傷・くも膜下血腫・顔面骨折に対して約1ヵ月間入院治療を受けた。退院後、近医でリハビリを受けていたところ、右手関節に疼痛・腫脹が出現、手指の知覚鈍麻も自覚し、月状骨脱臼と診断され当科に紹介された。問診と諸検査の結果から、受傷後1年経過した月状骨の掌側脱臼で、手関節の掌背屈制限と正中神経麻痺をきたしていると考えた。治療法の選択にあたっては患者の職業(手の使用が多い労作業)を考慮し、早期仕事復帰を目的として近位手根列切除術を行い、手関節可動域の改善、除痛、痺れの軽減が得られた。

    Total elbow arthroplasty (TEA) is going to be widely indicated for not only rheumatoid elbow but also unstable elbow, comminuted fracture of distal end of humerus and ankylotic elbow. We reported the case of a patient with rheumatoid elbow with post-traumatic varus deformity who had undergone TEA.
    A sixty-year old man who works as a lunch provider admitted our hospital for deformity and instability of the elbow.He had received DMARD and predonisorone for RA, which failed to control his disease activity. Thus he was started on anti-TNF alfa therapy, which reduced poly-arthralgia, however his symptoms in the elbow did not improve. Physical examination showed limitation of range of motion (ROM) and painful instability at his elbow. Radiographic examination revealed thirty degrees of varus deformity and dysplastic change of humeral trochlea. Semi-constrained TEA was selected for his unstable RA elbow, because of massive bone defect of the trochlea and loss of ligamentous structure. Two days after the operation, ROM exercise was started using CPM with flexion blocking over 90 degrees.Postoperatively, ROM (extension/flexion) improved from -30/90; preoperative to -30/120; post-operative,and pain and instability disappeared.The JOA score improved from 39 points preoperatively to 91 points postoperatively, and he returned to former job.
    It was thought that TEA was a good procedure for unstable rheumatoid elbow due to severe bone defects or lack of ligamentous stability. Careful follow-up examinations are necessary to prevent implant failures including breakage, aseptic loosening and penetration of humeral or ulnar cortex.

A case of dorsal fracture-dislocation of the proximal interphalangeal joint in which the volar plate had been pulled from its distal attachment without bony or cartilaginous attachments and the lip of the volar plate had also been detached separately and was obstructing full flexion of the joint is presented. A tentative mechanism of causation of this unusual variant of a common injury is suggested.

A 5-year-old boy was brought to our hospital with a painful left hip joint after being struck by a car. The physical examinations showed the left hip to be flexed, adducted and internally rotated with an apparent shortening of the left limb. No neurovascular deficit was found. Plain antero-posterior radiographs revealed a posterior dislocation of the left hip without any fractures of the acetabulum. The hip was reduced using a closed method under conscious sedation. After the reduction procedures, the hip joint was expected to recover a normal range of motion. Four weeks after procedure, magnetic resonance imaging revealed no ischemic changes in the femoral head. One year after the injury, the patient recovered the motion in the left hip without complaints related to the injury.

A 54-year-old woman complained of a painful, swollen, and clicking left wrist for 1 year. She had an 8-year history of systemic lupus erythematosus (SLE), treated with oral prednisolone. Flexion and extension of all fingers were difficult to initiate on wrist extension, and movement was accompanied by a palpable click at the wrist. Magnetic resonance imaging (MRI) and tenography revealed the expanded sheath of the flexor tendons and well-defined round free bodies known as rice bodies. Synovectomy and excision of rice bodies resulted in complete disappearance of swelling and triggering of the wrist.

We have reported the involvement of protein kinase C (PKC) in the development of osteoarthritis in vivo. In the current study, we examined the effect of mechanical stress on chondrocyte metabolism and the activity of PKC in vitro. Low frequency and magnitude of cyclic tensile stretch loaded on chondrocytes increased proteoglycan synthesis. However, high frequency and magnitude of stress decreased proteoglycan synthesis, and under this condition DNA synthesis was enhanced. PKC inhibitor and pretreatment with phorbol ester reversed the stress-inhibited proteoglycan synthesis. The PKC activity was reduced. We propose that PKC is involved in stress-mediated inhibition of proteoglycan synthesis.

Osteoarthrosis, a common pathway of joint deterioration, is caused by mechanical stress loaded on articular cartilage. We previously demonstrated the involvement of protein kinase C (PKC) in the development of osteoarthritis in vitro, In this study, we examined the effect of mechanical stress on chondrocyte metabolism and the activity of PKC in vitro, Low frequency and magnitude of cyclic tensile stretch loaded on chondrocytes increased proteoglycan synthesis. However, high frequency and magnitude of stress decreased its synthesis, In this condition, activity of PKC was reduced. These results suggest an involvement of PKC in the stress-mediated inhibition of proteoglycan synthesis.

Gene therapy offers a novel approach to treating human joint diseases such as rheumatoid arthritis. In the present study, we have used the retrovirus, MFG-IRAP, to transfer the human IL-1 receptor antagonist protein (IRAP) gene to rabbits' knees and have assessed its impact on inflammatory and chondrodestructive aspects of the acute phase of antigen-induced arthritis in these joints, Surprisingly, intra-articular expression of IRAP was three- to fivefold higher in arthritic knees than in nonarthritic knees, accumulating to levels of over 20 ng/knee in the highest expressing joints. This level of expression produced a marked chondroprotective effect but a milder anti-inflammatory one. Both the increased cartilage matrix catabolism and the inhibition of matrix synthesis that occur in antigen-induced arthritis were abrogated in the presence of the IRAP gene; the latter effect was particularly strong. Of the indices of inflammation that were examined, only leukocyte influx into the joint space was inhibited, and this effect declined with time. Concentrations of rabbit IL-1 were reduced by the IRAP gene, suggesting inhibition of an autocrine induction loop. These data demonstrate that the course of arthritic disease in the rabbit knee can be altered by genetic manipulation, thus encouraging the further development of gene treatments for human joint diseases.

To determine the role of nitric oxide (NO) in the inhibition of aggrecan synthesis, we measured levels of NO produced by bovine chondrocytes from different layers of articular cartilage in the presence of interleukin-1 (IL-1). Chondrocytes from the superficial layer showed a large increase in NO synthesis in response to IL-1. Although chondrocytes from the deep layer also produced NO in response to IL-1, the amount was less than that from the superficial layer. Enhanced NO production evoked by IL-1 was accompanied by a significant inhibition of aggrecan synthesis. These data suggest that chondrocytes in both superficial and deep layer of articular cartilage inhibit aggrecan synthesis with IL-1 via NO production. In addition, superficial layer cells respond to lower amounts of IL-1 with respect to NO-production and inhibition of proteoglycan synthesis.

Keratan sulfate (KS) is one of the major glycosaminoglycans in cartilage matrix proteoglycan. We find that exogenously added KS totally blocks keratanase sensitive glycosaminoglycan release measured by radiolabeled ligand. We also find that KS release is potentially inhibited by its own presence as measured by ELISA. When KS is digested with keratanase before its addition to the medium, its inhibitory effect on KS secretion is partially blocked. Exogenously added KS promotes the accumulation of the KS epitope in the cell layer. These data suggest that KS negatively regulates its own secretion. © 1993 Informa UK Ltd All rights reserved: reproduction in whole or part not permitted.

関節軟骨移植(ACI)は運動器疾患に対する代表的な再生医療である.本研究では,ACIの力学的環境に関する検討を行なった.培養軟骨片への圧迫負荷により,プロテオグリカン(PG)合成の抑制と活性酸素量の増加を認めた.そこで,酸化ストレスの緩和を目的にヒアルロン酸(HA)の添加を検討した.HAは活性酸素を抑制し,PG産生量を回復させた.このことから,ACIの環境改善におけるHA投与の有用性が示唆された.

変形性股関節症の発症には,機械的ストレスが重要な役割を果たす.しかしながら,軟骨細胞または軟骨組織に加わる機械的ストレスがどのような機構で軟骨変性を惹起するかについては不明であった.本研究では機械的ストレスとガスメディエーター,とりわけ活性酸素との関係を明らかにすることを第1の目的とする.また高分子ヒアルロン酸の関節内注入療法が変形性関節症に有効であるが,その作用機序についてはこれまで不明であった.本研究では,機械的ストレスによって軟骨細胞より誘導される活性酸素がヒアルロン酸の分子サイズに及ぼす影響を検討することを第2の目的とした. 平成16年度には,軟骨細胞に周期的牽引負荷を加えることにより,ガスメディエーターである活性酸素が誘導されることを証明した.これは培養細胞を用いた結果であるが,平成17年度にはこの結果を軟骨片で再確認した.すなわち,軟骨片に圧迫負荷を加えることにより,活性酸素の反応産物であるパーオキシナイトライトの誘導が組織学的に明らかにされた.また,ヒアルロン酸に活性酸素を反応させることにより,その低分子化が観察された.平成18年度は周期的牽引負荷を加え,培養液中に放出されたヒアルロン酸の分子サイズを検討するとともに,活性酸素の関与の有無を検討した.この結果,機械的ストレスにより活性酸素の誘導は明らかに増加し,ヒアルロン酸の分子サイズは低下した.一方ヒアルロン酸合成酵素はmRNAレベルでの転写活性亢進を認めた.また活性酸素の中和剤であるsuperoxide dismutase(SOD)を添加し,分子サイズの変化を検討したところ,機械的ストレスによるヒアルロン酸の低分子化が回復された. 以上の結果より,機械的ストレスによって誘導される活性酸素がヒアルロン酸の低分子化を引き起こすことが証明された.

外部環境の変化により生じる機械的刺激に対して,細胞が様々な応答を行うことにより,生体はその変化に適応してきた.このような生命の神秘を解明し,ティッシュエンジニアリングという最新の工学手技を利用して,治療に応用しようとするのが本研究の目的である.脚延長は骨や筋肉・血管といった軟部組織を伸張し組織を改造させる術式であり,脚長差の是正や病的低身長の改善,先天奇形や変形の矯正,外傷後の骨軟部組織欠損といった種々の分野に利用されている.現在の臨床上の問題点として,延長終了後の骨形成に長期間を要することである.このため延長終了後も延長器具の装着を余儀なくされ,患者のQOL改善の障害となったり,医療経済への圧迫を及ぼしている.本研究ではその原因をフリーラジカルの側面より検討するとともに,ティッシュエンジニアリングを応用しその期間短縮をはかることである. 平成15年度は主にin vitroにおける研究に主眼をおいた.具体的には当科で樹立した骨芽細胞株(HT-3)を対象として,陰圧負荷により細胞に牽引負荷を加えるFlexercellシステムを利用した.骨芽細胞に周期的牽引負荷を加えたところ,明らかな活性酸素(reactive oxygen species)の誘導が認められた.その細胞内情報伝達経路の解析を行ったところ,ミトコンドリアおよび細胞内骨格が重要な働きをすることを見出した.したがって,脚延長という牽引負荷により一過性の酸素分圧の増加が起こり,これが細胞のアポトーシスを惹起する可能性が示唆された.

変形性関節症の発症には関節軟骨に対する機械的ストレスが重要な働きをする.しかし,この機械的ストレスがどのような機構で軟骨破壊を惹起するかは不明であった.福田は以前より機械的ストレスに対する軟骨代謝の変化を細胞レベルで検討してきた.またスーパーオキサイド,一酸化窒素(NO)などに代表される種々の活性酸素が軟骨代謝に影響を及ぼすことも明らかにした.最近では過酸化水素(H2O2)が軟骨細胞のアポトーシスを誘導することを証明した.そこで本研究は,1.軟骨細胞に対する機械的ストレスが軟骨細胞のアポトーシスを誘導することを証明し,2.その過程に活性酸素が関与することを明らかにすることを目的とした.「軟骨細胞に周期的牽引負荷を加えるためにFlexercell strain unitを使用してきた.今回従来のFX-2000をFX-3000にバージョンアップし,軟骨細胞に周期的牽引負荷を加え,その代謝の変化を検討する.軟骨細胞としてヒト・ウシ関節軟骨を使用する.まず基礎的代謝の変化を検討することを目的に,ウシ軟骨細胞に5%の周期的牽引負荷を加え,プロテオグリカーン合成能とNOの産生を検討した.牽引負荷によりプロテオグリカン合成能は亢進した.一方アポトーシスに関しては,種々の条件で軟骨細胞に機械的ストレスを負荷しても認められなかった.そこで軟骨細胞のアポトーシスを誘導するNO産生に注目した.NO産生は機械的負荷により増加した.これはmRNAレベルでも明らかであった.NOを抑制してもプロテオグリカン合成能に変化はなかった.したがって,これまでのNOが軟骨変性を惹起する最も重要なガスメディエータとする概念に反する興味深い知見が得られた.

平成10年に引き続き,軟骨代謝において最近注目されている一酸化窒素(NO)の軟骨細胞に対する作用を3次元培養法を用いて行った.NO合成阻害剤の存在下では培養液中のNO量はコントロールの1/3に減少した.培養液中のNOを消去することにより軟骨細胞周囲の基質(cell asociated matrix)と細胞外の基質(further removed matrix)のプロテオグリカン量は減少した.軟骨細胞のDNA合成能およびグリコサミノグリカン合成能は有意に抑制された.更に,ヒアルロン酸のレセプターと考えられているCD44の発現を免疫組織染色法で検討したところCD44の著明な発現低下を認めた.以上のことより恒常的に存在するNOが軟骨細胞の機能維持に必要なことが示唆された. 次にこのNOの作用が軟骨細胞のアポトーシスに関与しているかを検討するために当科で購入した共焦点レーザー顕微鏡を用いて検鏡可能なAnnexinV法を用いてアポトーシスの検出を行う予定にしている.軟骨細胞の単層培養法でアポトーシスの発現が確認できた過酸化水素を添加して3次元培養法でもアポトーシスの発現が確認できるかを現在検討中である.この方法で3次元培養法でのアポトーシスの検出が可能であれば今後,NOのみならずサイトカインや他のガスメディエーターを用いた検討も予定している.

本研究の第一の目標として,軟骨破壊におけるパーオキシナイトライトの意義を検討することとした。パーオキシナイトライトは活性酸素と一酸化窒素が反応することにより生成されるガスメディエーターである.我々はすでに軟骨細胞をinterleukin-1(IL-1)処理することにより,この二つのガスメディエーターが生成されることを報告している.合成化合物SIN-1は活性酸素と一酸化窒素の両者を同時に発生させる.SIN-1を軟骨細胞に作用させるとプロテオグリカン(PG)合成が濃度依存性に抑制された.活性酸素・一酸化窒素の中和剤はSIN-1によるPG合成抑制を回復させた.パーオキシナイトライトはチロシンをニトロ化する性質があるが,これを利用してIL-1処理関節軟骨での抗ニトロチロシン抗体陽性顆粒の存在を証明した.これは一酸化窒素・活性酸素の中和剤で消失することより,この両ガスメディエーターの発生が必要であることが示唆された.さらに,IL-1によっておこるプロテオグリカン合成抑制は一酸化窒素・活性酸素の中和剤で回復された.また精製バーオキシナイトライトは濃度依存性にプロテオグリカン合成を抑制した.これらのことより,IL-1によるプロテオグリカン合成抑制はバーオキシナイトライトにより調節されていることが示された. 本研究の第二の目標は,関節症の将来的治療法として期待される軟骨移植におけるガスメディエーターの意義の検討である.家兎の膝関節軟骨に軟骨欠損を作製し,肋軟骨より採取した軟骨膜を移植した.非移植群では欠損部周辺に移植群では見られない軟骨変性を示した.また周辺軟骨の活性酸素と一酸化窒素量が,移植群に比較して有意に高く,これらのガスメディエーターが軟骨移植の成否を決定する因子である可能性が示唆された. 以上の結果は,軟骨破壊の病態やその治療を考える上で,ガスメディエーターが重要な働きをすることを示している.

変形性関節症は関節軟骨に摩耗をきたす疾患である.その原因として軟骨細胞に加わるメカニカルストレスが最も重要な因子の一つとして知られている.これまで,このメカニカルストレスを細胞レベルで検討した報告はない.我々はFlexercell strain unitを導入してその解析を行った.この装置は,コンピューター制御による陰圧により細胞に対する伸長負荷を加えることを可能にした. 平成8年度に得られた知見として,1)DNA合成能の増加,2)軟骨細胞の固有の機能であるプロテオグリカン合成能の低下であった.以上の所見は変形性関節症における特徴的な所見であり,本研究によりその病態がin vitroで再現されたことを示している. 平成9年度は特にメカニカルストレスによるプロテオグリカン合成能の低下に注目し,この現象にプロテインキナーゼCの関与の有無を検討した.プロテインキナーゼCの阻害剤の投与により,メカニカルストレスによるプロテオグリカン合成抑制は完全に回復された.またプロテインキナーゼCを活性化させるホルボールエステルでプロテインキナーゼCをあらかじめdown regulateさせた場合には,このプロテオグリカン合成抑制は認めなかった.さらにプロテインキナーゼCの酵素活性を計測すると,周期的牽引負荷によりその活性が低下していることが明かにされた.以上は軟骨細胞に対する17%伸長の条件であるが,これを2%の条件とすると,周期的牽引負荷はプロテオグリカン合成を逆に亢進しプロテインキナーゼC活性を亢進させた.このように軟骨細胞は機械的ストレスの大きさによりその代謝を変化させるが,その調節機構にプロテインキナーゼCが関与することは明かである.一方いずれの条件においても一酸化窒素(NO)の産生は低下していた. 以上のことより当初計画していた実験目標は達成され,変形性関節症の病態の一端が明らかにされたと考える.

Free radical familyはいろいろな病態に関与していることが知られているが,関節症における報告はなかった.我々がこれまで得た知見としては,IL-1によって惹起される軟骨破壊に活性酸素の関与を示唆する結果のみであった.そこで本研究では実際に活性酸素の誘導を測定することより出発した.これにより軟骨細胞はIL-1により活性酸素を誘導することを証明した.またIL-1による軟骨基質合成抑制における一酸化窒素(nitric oxide,NO)の役割についても検討を開始した.当該期間中にこの現象にprostaglandinが関与するという知見も得られたが,NOはこれよりもさらに強力な調節因子であることが明らかにされた.これらの知見は関節症,特に慢性関節リウマチに焦点を当てて行われたものであるが,我々はこのほかにも機械的ストレスによって発生する変形性関節症についても動物モデルを用いて検討を行った.軟骨欠損を作製し,その軟骨における活性酸素およびNOを測定することにより,変形性関節症の発症過程におけるこれらガスメディエーターの増加を証明した(投稿中).以上の結果より,関節症の発生にはfree radicalは明らかに関与し,これらの調節が将来的な薬物治療の方向であることが示された.実際に当該期間中の研究により,現在臨床的に広く使用されているヒアルロン酸にもこれらの調節作用があることが明らかにされた.

実験動物において骨代謝をin vivoで検索するためにこれまでよく用いられてきた骨折モデルは仮骨組織の再現性に問題があり,骨細胞の分化や骨組織の形成と遺伝子の発現を系統的に分析することは不可能であった.そこで我々は平成5年度に未分化間葉系細胞から成熟骨梁まで種々の骨化段階を層状に再現する延長仮骨をウサギに導入し,c-fosやosteonectinといった遺伝子の仮骨内発現やその蛋白の局在を調査した.その結果未分化間葉系細胞にc-fos遺伝子がまず発現し、骨芽細胞への分化が開始され,また分化が方向付けられた骨芽細胞にosteonectin遺伝子が発現し,石灰化を抑制しつつ骨基質が産生されることを明かにした.平成6年度は,ウサギに比較し入手可能な抗体やDNAプローベの種類が豊富なラットを用い,技術的にはさらに困難ではあるがその大腿骨で延長を試み,ウサギよりもさらに未分化間葉系細胞の豊富な延長仮骨を得ることに成功した.そのラット延長仮骨を用いてosteocalcin,I,II,III型コラーゲンといった基質蛋白の仮骨内局在を調べたところ,III型コラーゲンは未分化間葉系細胞層内の細胞,線維および幼若骨芽細胞に見られ骨芽細胞分化に関与,I型コラーゲンは線維性初期骨内骨芽細胞および線維に認められ骨芽細胞への分化に,またosteocalcinは石灰化しつつある軟骨細胞や骨芽細胞,骨細胞および骨基質に存在し,骨の石灰成熟化に関与していることが明らかとなった.そこでこれらの結果を『ラットを用いた延長仮骨の免疫組織学的検索』と題し第9回日本整形外科学会基礎学術集会(平成6年10月7日,神戸市)において,『延長仮骨形成時における遺伝子発現について』と題し第37回近畿大学医学会学術集会(平成6年12月7日大阪狭山市)において発表した.