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Role of DUSP-1 on the regulation of disc degeneration and innervation in the development of discogenic low back pain

Research Project

Project/Area Number 16K10841
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Orthopaedic surgery
Research InstitutionTokyo Medical University

Principal Investigator

Endo Kenji  東京医科大学, 医学部, 准教授 (90266479)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 謙吾  東京医科大学, 医学部, 主任教授 (10246316)
澤地 恭昇  東京医科大学, 医学部, 助教(特任) (20571152)
鈴木 秀和  東京医科大学, 医学部, 兼任講師 (40317871)
小坂 泰一  東京医科大学, 医学部, 講師 (10328213)
西村 浩輔  東京医科大学, 医学部, 助教 (80516047)
松岡 佑嗣  東京医科大学, 医学部, 助教 (50408126)
Research Collaborator KUSAKABE Takuya  
KONISHI Takamitsu  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords椎間板性腰痛 / 椎間板変性 / 神経侵入 / DUSP1 / 神経成長因子 / 細胞外基質分解酵素 / 細胞内情報伝達 / DUSP-1 / 椎間板変性変性
Outline of Final Research Achievements

Disease modifying drugs for discogenic low back pain (DLBP) have yet to be established. This study investigated the involvement of inflammatory signaling pathway by focusing on MAP kinases and their endogenous phosphatase, DUSP1 in the development of DLBP. Expression of nerve growth factor (associated with innervation) and matrix metalloproteinases (associated with disc degeneration) induced by IL-1 was enhanced in DUSP1 knocked down cells isolated from human intervertebral disc. This study sheds light on DUSP1 as a novel target molecule for the conservative treatment of DLBP.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年,細胞内情報伝達分子を標的とした薬剤開発が様々な疾患に適用されている.本研究ではMAP kinaseの3種類のサブタイプ(ERK, p38およびJNK)の阻害剤単独では,椎間板性腰痛の病態形成制御は困難であることを見出し,これらを包括的に制御しうるDUSP1にその可能性を見出した点は学術的意義のある研究といえる.また,椎間板性腰痛を含む腰痛症は我が国において最も有訴率の高い疾患であることから,DUSP1を調節することで椎間板性腰痛の病態制御の可能性を見出したことは,今後の新規椎間板性腰痛治療薬開発への礎となることが強く期待され,社会的意義の高い研究であると思われる.

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] 【腰痛治療の最前線】 腰痛の機序 腰痛の発症メカニズム2018

    • Author(s)
      澤地恭昇,遠藤健司,鈴木秀和,村田寿馬,日下部拓哉,小西隆允,粟飯原孝人,山本謙吾
    • Journal Title

      関節外科

      Volume: 37 Pages: 1288-1294

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  • [Journal Article] ヒト椎間板細胞を用いた椎間板組織変性と疼痛制御を目指した基礎研究2018

    • Author(s)
      澤地恭昇,鈴木秀和,遠藤健司,村田寿馬,依藤麻紀子,日下部拓哉,小西隆允,山本謙吾
    • Journal Title

      日本運動器疼痛学会誌

      Volume: in press

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  • [Journal Article] 椎間板性腰痛における神経成長因子の制御2017

    • Author(s)
      澤地恭昇,鈴木秀和,遠藤健司,村田寿馬,小坂泰一,山本謙吾
    • Journal Title

      日本運動器疼痛学会誌

      Volume: 9 Pages: 147-152

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  • [Journal Article] PGE1 attenuates IL-1b-induced NGF expression in human intervertebral disc cells2016

    • Author(s)
      Kazuma Murata, Yasunobu Sawaji, Wuqikun Alimasi, Hidekazu Suzuki, Kenji Endo, Hidetoshi Tanaka, Makiko Yorifuji, Taiichi Kosaka, Takaaki Shishido, Kengo Yamamoto
    • Journal Title

      Spine

      Volume: 41 Issue: 12 Pages: E710-E716

    • DOI

      10.1097/brs.0000000000001379

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    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Role of DUSP1 on the regulation of NGF and MMPs in human intervertebral disc cells2019

    • Author(s)
      Takuya Kusakabe, Yasunobu Sawaji, Kenji Endo, Takamitsu Konishi, Asato Maekawa, Kazuma Murata, Taichiro Takamatsu, Yuji Matsuoka, Hidekazu Suzuki, Takato Aihara, Kengo Yamamoto
    • Organizer
      The 46th International Society for the Study of the Lumbar Spine Annual Meeting
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Regulation of endogenous interleukin (IL)-1 by exogenous IL-1 in human intervertebral disc2019

    • Author(s)
      Takamitsu Konishi, Yasunobu Sawaji, Kenji Endo, Hidekazu Suzuki, Yuji Matsuoka, Kazuma Murata, Takeshi Seki, Takuya Kusakabe, Takato Aihara, Kengo Yamamoto
    • Organizer
      The 46th International Society for the Study of the Lumbar Spine Annual Meeting
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      2018 Annual Research Report
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  • [Presentation] ヒト椎間板細胞におけるNGFおよびMMPs発現制御におけるDUSP1の関与2018

    • Author(s)
      日下部拓哉,澤地恭昇,遠藤健司,鈴木秀和,小西隆允,松岡佑嗣,田中英俊,山本謙吾
    • Organizer
      第47回 日本脊椎脊髄病学会学術集会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト椎間板細胞におけるIL-1により誘導される内因性IL-1の発現制御2018

    • Author(s)
      小西隆允,澤地恭昇,遠藤健司,日下部拓哉,松岡佑嗣,田中英俊,山本謙吾
    • Organizer
      第47回 日本脊椎脊髄病学会学術集会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Role of DUSP1 on the regulation of NGF and MMPs in human intervertebral disc cells2018

    • Author(s)
      Takuya Kusakabe, Yasunobu Sawaji, Kenji Endo, Takamitsu Konishi, Asato Maekawa, Takeshi Seki, Taichiro Takamatsu, Yuji Matsuoka, Hidekazu Suzuki, Takato Aihara, Kengo Yamamoto
    • Organizer
      the 28th Japanese-Korean Combined Orthopaedic Symposium
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒト椎間板細胞におけるNGFおよびMMPs発現制御におけるDUSP1の関与2018

    • Author(s)
      日下部拓哉,澤地恭昇,遠藤健司,粟飯原孝人,鈴木秀和,松岡佑嗣 高松太一郎,村田寿馬,小西隆允,前川麻人,山本謙吾
    • Organizer
      第26回日本腰痛学会
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  • [Presentation] ヒト椎間板細胞におけるIL-1のautocrine 機構とDUSP1による制御2018

    • Author(s)
      小西隆允,澤地恭昇,遠藤健司,鈴木秀和,村田寿馬,日下部拓哉,前川麻人,松岡佑嗣,高松太一郎,山本謙吾
    • Organizer
      第26回日本腰痛学会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト椎間板細胞におけるNGFおよびMMPs発現制御におけるDUSP1の関与2018

    • Author(s)
      日下部拓哉,澤地恭昇,遠藤健司,粟飯原孝人,鈴木秀和,松岡佑嗣,高松太一郎,関健,前川麻人,小西隆允,山本謙吾
    • Organizer
      第33回日本整形外科学会基礎学術集会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト椎間板細胞における外因性IL-1による内因性IL-1の発現調節2018

    • Author(s)
      小西隆允,澤地恭昇,遠藤健司,日下部拓哉,前川麻人,松岡佑嗣,山本謙吾
    • Organizer
      第33回日本整形外科学会基礎学術集会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular mechanism and management of development of discogenic low back pain2018

    • Author(s)
      澤地恭昇
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      第21回脊椎と神経を語る会
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      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ヒト椎間板細胞におけるPGE1/2によるNGFおよびMMP-1発現抑制機序におけるDUSP1の関与2017

    • Author(s)
      澤地恭昇,鈴木秀和,遠藤健司,西村浩輔,松岡佑嗣,田中英俊,山本謙吾
    • Organizer
      第46回日本脊椎脊髄病学会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト椎間板細胞におけるステロイドによる 神経成長因子および細胞外基質分解酵素の 発現制御機構2017

    • Author(s)
      日下部 拓哉,澤地 恭昇,遠藤 健司,鈴木 秀和,岩城敬博,山本 謙吾
    • Organizer
      第15回整形外科痛みを語る会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト椎間板細胞におけるステロイドによるNGFおよびMMP-1発現抑制に対するDUSP1の関与2017

    • Author(s)
      澤地恭昇,鈴木秀和,遠藤健司,田中英俊,村田寿馬,西村浩輔,松岡佑嗣,山本謙吾
    • Organizer
      第32回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト椎間板細胞を用いた椎間板性腰痛における椎間板組織変性と疼痛制御を目指した基礎研究2017

    • Author(s)
      澤地 恭昇,鈴木 秀和,遠藤 健司,村田寿馬,依藤 麻紀子,日下部拓哉,小西隆允,山本 謙吾
    • Organizer
      第10回日本運動器疼痛学会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] PGE1によるMMP-1/ -13とTIMP-3発現の相反的調節による椎間板変性保護効果2016

    • Author(s)
      澤地恭昇,村田寿馬,鈴木秀和,遠藤健司,田中英俊,山本謙吾
    • Organizer
      第31回 日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場 福岡県
    • Year and Date
      2016-10-13
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Protective role of prostaglandin E1 for disc degeneration by reciprocally regulating collagenases and their endogenous inhibitor TIMP-3 in human intervertebral disc cells2016

    • Author(s)
      Yasunobu Sawaji, Hidekazu Suzuki, Kenji Endo, Hidetoshi Tanaka, Hirosuke Nishimura, Taiichi Kosaka, Kengo Yamamoto
    • Organizer
      Spineweek 2016
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2016-05-16
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] プロスタグランジンによる椎間板変性制御機構の検討  ーヒト椎間板細胞におけるMMP-1/-13発現に着目してー2016

    • Author(s)
      澤地恭昇,村田寿馬,鈴木秀和,遠藤健司,依藤麻紀子,田中英俊,小坂泰一,山本謙吾
    • Organizer
      第45回 日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場 千葉県
    • Year and Date
      2016-04-14
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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