軟骨細胞分化の運命決定と関節防御ーＣＣＮ３分子機能の新局面

• Project/Area Number: 13F03412
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 外国
• Research Field: Functional basic dentistry
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 滝川 正春 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (20112063)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): JANUNE DANILO 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 外国人特別研究員 ; JANUNE Danilo 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 外国人特別研究員 ; JANUNE D. D. 岡山大学, 大学院医歯薬学総合研究科, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 2015: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000); Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2013: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
• Keywords: 軟骨 / CCN3/nov / 変形性関節症 / 細胞外マトリックス / 低出力超音波パルス / プロテオグリカン / ルブリシン / 修復・再生 / CCN3/Nov / 発現誘導 / テネイシン / 軟骨形成 / CCN3 / 誘導性発現

Outline of Annual Research Achievements

１）CCN3の過剰発現がラット初代関節軟骨細胞の単層培養系で分化形質の発現を促進したので､関節軟骨ペレット培養系でもこの点を確認した。その結果、ペレットがCCN3過剰発現細胞では対照に比べやや大きくなり、組織標本を作製してトルイジンブルー染色を行うと、CCN3過剰発現ペレットでは対照に比べ、濃く染色されその領域も広かった。即ち、CCN3過剰発現でin vitroでの軟骨形成の促進がみられた。
２）ヒト組み換えGST-CCN3タンパク質とその対照としてのヒト組み換えGSTタンパク質を徐放剤としてのgelatin hydrogelに吸着させ、ラット膝関節腔に投与し、その1日後にモノヨード酢酸（MIA）を同ラット膝関節に投与して、変形性関節症を誘発したところ、ヒト組み換えGST-CCN3タンパク質前投与群ではMIAによる関節軟骨のプロテオグリカンの分解が抑えられていることがトルイジンブルー染色で確認できた。また、tidemarkのintegrityも、GST-CCN3タンパク質の投与群では、対照のMIA単独処置群に比べ高かった。さらに、関節軟骨表層のマーカー分子であるlubricinは、MIA投与により変形性関節症を誘発すると消失するのに対し、CCN3タンパク質を前投与することにより、この消失が防御でき、lubricinが関節表層を綺麗に覆っていることが免疫染色で観察できた。すなわち、CCN3は関節軟骨の分化形質を促進する作用を有し、MIA誘導性実験的変形性関節症を防御する作用があることが明らかとなった。
以上の結果は、前年度および前々年度に報告した結果と併せて一つの論文に纏めて、国際誌に投稿し、現在revise中である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] CCN family protein 2 (CCN2) promotes the early differentiation, but inhibits the terminal differentiation of skeletal myoblasts (2015)
  • Author(s): Nishida T, Kubota S, Aoyama E, Janune D, Lyons KM, Takigawa M.
  • Journal Title: J Biochem Volume: 157(2) Issue: 2 Pages: 91-100
  • DOI: 10.1093/jb/mvu056
  • NAID: 40020353020
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The regenerative effects of CCN2 independent modules on chondrocytes in vitro and osteoarthritis models in vitro (2014)
  • Author(s): Tarek Abd El Kader, et al.
  • Journal Title: Bone Volume: 59 Pages: 180-188
  • DOI: 10.1016/j.bone.2013.11.010
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Regenerative effects of CCN2 on dependent modules and CCN3 on articular chondrocytes/cartilage (2015)
  • Author(s): Takigawa, M., Abd El Kader, T., Janune, D., Aoyama, E., Nishida, T., Hattori, T., Hara, E. S., One, M., Tabata, Y., Kuboki, T., Kubota, S.
  • Organizer: Eight International Workshop on the CCN Family of Genes
  • Place of Presentation: Nice, France
  • Year and Date: 2015-11-03
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Introducing CCN2 independent modules as a regenerative therapy for osteoarthritis and futher selecting the most suitable among them (2015)
  • Author(s): Abd El-Kader, T., Nishida, T., Hattori, T., Aoyama, E., Janune, D., Hara, E. S., Ono M., Tabata, Y., Kuboki, T., Kubota, S., Takigawa, M.
  • Organizer: 第7回日本CCNファミリー研究会 若手国際学術奨励賞 受賞講演
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2015-08-29
  • Invited
• [Presentation] 関節軟骨におけるCCN3の新機能 (2015)
  • Author(s): ジャヌネ ダニーロ、Abd El-Kader, T., 青山絵理子、西田 崇、Khattab, H., 久保田聡、滝川正春
  • Organizer: 第33回日本骨代謝学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2015-07-23
• [Presentation] Assessment of the regenerative effects of CCN2 independent modules on chondrocytes in vitro and osteoarturiritis models in vivo. (2014)
  • Author(s): Abd El Kader, T., Kubota, S., Nishida, T., Hattori, T., Aoyama, E., Janune, D., Hara, E. S., Ono, M., Tabata, Y., Kuboki, T., Takigawa, M.
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] CCN2は筋芽細胞の初期分化を促進するが、後期分化を抑制する。 (2014)
  • Author(s): 西田 崇、久保田聡、青山絵理子、ダニーロ ジャヌネ、カレン ライアン、滝川正春
  • Organizer: 第87回日本生化学会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [Presentation] The regenerative effect of CCN2 independent modules on chondrocytes in vitro and osteoarturiritis models in vivo (2014)
  • Author(s): Abd El Kader, T., Kubota, S., Nishida, T., Hattori, T., Aoyama, E., Janune, D., Hara, E. S., Ono, M., Tabata, Y., Kuboki, T., Takigawa, M.
  • Organizer: 第6回CCNファミリー研究会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2014-08-30
• [Presentation] CCN3の抗線維化効果に伴うCCNファミリー遺伝子発現プロファイルの変化 (2013)
  • Author(s): JANUNE, Danilo
  • Organizer: 第55回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • Place of Presentation: 岡山コンベンションセンター岡山市
  • Year and Date: 2013-09-22
• [Book] In vitro transfection with and expression of CCN family of genes. In Methods in Molecular Biology - CCN Proteins: Methods and Protocols (ed. M. Takigawa) (2016)
  • Author(s): Janune D. and Takigawa M.
  • Publisher: Springer
• [Remarks] 岡山大学歯学部先端領域研究センター
  • URL: http://www.dent.okayama-u.ac.jp/arcocs/
• [Remarks] 岡山大学 歯学部先端領域研究センター
  • URL: http://www.dent.okayama-u.ac.jp/arcocs/