本研究は、骨特異的に送達される（結合する）多硫酸化糖鎖（LMWH-D8)を用いて、局所の骨癒合促進、全身の骨形成促進効果を得るべく研究を進めている。LMWHがBMP-2と電気的に結合する性質を利用し、BMP-2とLMWH-D8を混合し人工骨に含浸させラットに移植したところ、BMP-2単独含浸群に比し局所の骨癒合促進効果が有意に得られることが明らかとなった。我々はこの結果に対し、LMWH-D8がBMP-2の局所滞留性を上げ緩徐に徐放されるためではないかと予想した。令和6年度は、このBMP-2の局所滞留性が上昇しているか確認すべく国立がん研究センター・濱田哲暢、（株）コニカミノルタと連携の上、非脱灰切片、抗BMP-2抗体を用いたPIDイメージングを行った。ラットの腰椎横突起間に移植後2週、4週のBMP-2を定量したところ、コントロールに比し局所滞留は減少傾向にあることが判明した。その一方で人工骨内の細胞密集領域の面積、BMP-2・LMWH-D8混合群でBMP-2単独群に比し有意に大きかった。現在投与後2日目、4日目のBMP-2局所滞留状況を調べるべく、実験を進めている。
LMWH-D8を侵襲性の高い皮下注射ではなく経皮投与（貼付）によって骨に送達できないか、という目的を解決すべく九州大学・後藤雅宏と連携し進めている。令和6年度、後藤らは経皮的吸収率をIonic Liquid x Solid in Oilの開発によって飛躍的に高めることに成功した。それを用いることで、LMWH単独で経皮投与した場合、コントロールに比し5倍以上の量を皮下に浸透させることに成功した。今後はFITCを標識したLMWH-D8を用い、皮下への浸透度、さらには骨へ送達が得られているか確認予定である。
LMWH-D8皮下投与後の全身分布の割合を、PETイメージングを用いて確認すべく、岡山大学・佐々木崇了と連携し進めている。令和6年度はLMWH-D8のリジンNH2基を介しキレーター（DFO*）を修飾し，放射性同位体であるジルコニウムー89（89Zr）を結合させLMWH-D8をPETプローブ化することに成功した。このプローベを静脈内投与し24時間後のPET画像にて腎臓・肝臓への集積と共に全身の骨への集積していることが確認され、D8が問題なく機能していることが確認された。今後は皮下投与後の全身臓器への分布状況を確認していく予定である。