自己アルブミンゲルと液状血小板リッチフィブリンからなる注射可能な血小板リッチフィブリン混合物（Alb-PRF）の生物学的特性

Biological characterization of an injectable platelet-rich fibrin mixture consisting of autologous albumin gel and liquid platelet-rich fibrin (Alb-PRF).

抄録

血小板リッチフィブリン(PRF)は、血小板と白血球の宿主蓄積と成長因子の封入という利点を持つ自己膜として提案されてきた。しかし、吸収が早い（〜2週間）という限界がある。興味深いことに、最近の研究で、液状の血小板貧血漿（PPP）層を加熱することにより、加熱アルブミン（アルブミンゲル）の再吸収特性を2週間から4ヵ月以上に延長できることが示された（e-PRF）。本研究の目的は、この新しい再生方法の生物学的特性を明らかにすることである。末梢血から9mLプラスチックチューブに採取した全血を700℃で8分間遠心分離した。その後、血小板の少ない血漿層を75℃で10分間加熱し、変性アルブミン（アルブミンゲル）を作成した。その後、バフィーコート層（液体PRF）に残った細胞と成長因子を冷却したアルブミンゲルと再び混合し、Alb-PRFを形成した。その後、Alb-PRF内の細胞の分布を含む組織学的解析を行った。PDGF-AA、PDGF-AB、PDGF-BB、TGF-β1、VEGF、IGFおよびEGFを含む7種類の成長因子が、Alb-PRFから10日間放出された。その後、Alb-PRFに対する歯肉線維芽細胞の反応を、24時間後の生死判定、24時間後の遊走判定、1、3、5日後の増殖判定、3、7日後のリアルタイムPCRによるTGF-βおよびコラーゲン1a2の発現、14日後のコラーゲン1免疫染色によって調べた。まず組織学的に、生存細胞がAlb-PRF製剤全体に均一に分布していることが観察された。成長因子の放出は、特にTGF-β1とPDGF-AA/ABについて、10日間の全期間にわたってゆっくりと緩やかに放出された。Alb-PRFはまた、コントロールのTCPと比較して、24時間後に統計的に有意に高い細胞生体適合性を示し、5日後に統計的に有意に高い線維芽細胞増殖を誘導した。さらに、Alb-PRFは、3日目と7日目のTGF-βと7日目のコラーゲン1のmRNAレベルを統計学的に有意に増加させた。本結果は、Alb-PRFが、アルブミンゲルの分解によって液体PRFに見出される成長因子をゆっくりと徐々に放出することによって誘導される再生特性を有することを示している。したがって、Alb-PRFの分解特性を十分に明らかにし、様々な医療分野での将来の臨床応用を探るための今後の研究が必要である。

Platelet-rich fibrin (PRF) has been proposed as an autologous membrane with the advantages of host accumulation of platelets and leukocytes with entrapment of growth factors. However, limitations include its faster resorption properties (~2 weeks). Interestingly, recent studies have demonstrated that by heating a liquid platelet-poor plasma (PPP) layer, the resorption properties of heated albumin (albumin gel) can be extended from 2 weeks to greater than 4 months (e-PRF). The aim of the present study was to characterize the biological properties of this novel regenerative modality. Whole blood collected from peripheral blood in 9-mL plastic tubes was centrifuged at 700  for 8 minutes. Thereafter, the platelet-poor plasma layer was heated at 75°C for 10 minutes to create denatured albumin (albumin gel). The remaining cells and growth factor found within the buffy coat layer (liquid PRF) were thereafter mixed back together with the cooled albumin gel to form Alb-PRF. Histological analysis, including the distribution of cells within Alb-PRF, was then performed. Seven different growth factor release kinetics from Alb-PRF were characterized up to 10 days, including PDGF-AA, PDGF-AB, PDGF-BB, TGF-β1, VEGF, IGF and EGF. Thereafter, gingival fibroblast cell responses to Alb-PRF were investigated by means of a live/dead assay at 24 hours; migration assay at 24 hours; proliferation assay at 1, 3 and 5 days; real-time PCR for the expression of TGF-β and collagen 1a2 at 3 and 7 days; and collagen 1 immunostaining at 14 days. It was first observed histologically that viable cells were evenly distributed throughout the Alb-PRF formulation. Growth factor release demonstrated a slow and gradual release, particularly for TGF-β1 and PDGF-AA/AB, during the entire 10-day period. Alb-PRF also exhibited statistically significantly higher cell biocompatibility at 24 hours and statistically significantly induced greater fibroblast proliferation at 5 days when compared to those of control TCP. Alb-PRF further induced statistically significantly greater mRNA levels of TGF-β at 3 and 7 days, as well as collagen 1 at 7 days. The present results indicate that Alb-PRF possesses regenerative properties induced by the slow and gradual release of growth factors found in liquid PRF via albumin gel degradation. Future studies are thus warranted to fully characterize the degradation properties of Alb-PRF and explore future clinical applications in various fields of medicine.