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Development of a novel treatment strategy against degenerative disc diseases

Research Project

Project/Area Number 16K10843
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Orthopaedic surgery
Research InstitutionNational Defense Medical College

Principal Investigator

Chiba Kazuhiro  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 病院 整形外科, 教授 (80179952)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 細金 直文  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 病院 整形外科, 講師 (10365306)
今林 英明  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 整形外科学, 講師 (40296629)
Research Collaborator HORIUCHI Keisuke  
MIYAKE Atsushi  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords椎間板 / 椎間板変性 / 腰痛症 / 椎間板ヘルニア / 全ゲノム相関解析 / 原因遺伝子 / 酸化ストレス / 高気圧酸素療法 / 遺伝子 / 一塩基多型 / 活性酸素種 / 高気圧酸素負荷 / 全ゲノム解析 / 腰痛 / ゲノム解析 / 細胞培養
Outline of Final Research Achievements

Disc degeneration (DD) triggers variety of lumbar diseases, such as lumbar disc herniation (LDH) and spinal stenosis that cause low back pain and sciatica, which bring huge socioeconomic burdens on rapidly ageing society. Our research team has discovered CLIP, COL11A1, THBS2 genes that are associated with DD and LDH through genome-wide association studies using single nucleotide polymorphism. In present study, we have further searched genes that relate to DD; however, could not discover novel susceptible genes with allele frequency<10% nor interactions of genes that we previously discovered. However, we have found that oxidative stress may be involved in DD. Using rat tail discs, we have established DD model and have found that application of hyperbaric oxygen upregulated expressions of collagen type II and aggrecan mRNAs and suppressed expressions inflammatory cytokine mRNAs including TNFα and COX-2. Oxidative stress pathway could be therapeutic target in novel treatment against DD.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

社会の急速な高齢化により腰下肢痛で医療機関を受診する患者は急増しており医療経済上大きな問題である。腰下肢痛発症の原因の一つとして椎間板変性を端緒とする椎間板ヘルニア、腰部脊柱管狭窄症などが挙げられる。本研究では椎間板変性の分子機序を解明し、新たな治療法を開発すべく、全ゲノム解析による原因遺伝子解析を実施した。その結果、椎間板変性への関連が示唆された酸化ストレスに対して動物モデルを用いて高気圧酸素負荷実験を行い、臨床応用の可能性を検討した。椎間板変性そのものを遅延・逆行せしめることができれば,腰下肢痛に苦しむ患者個人の健康向上に資するのみならず医療経済上も大きなインパクトをもたらす可能性がある。

Report

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

    (100 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (27 results) (of which Int'l Joint Research: 16 results,  Peer Reviewed: 24 results,  Open Access: 5 results) Presentation (66 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Book (7 results)

  • [Journal Article] A multiethnic meta-analysis defined the association of rs12946942 with severe adolescent idiopathic scoliosis2019

    • Author(s)
      Takeda Kazuki, Otomo Nao, Ogura Yoji, Takahashi Yohei, Matsumoto Morio, Watanabe Kota et al
    • Journal Title

      Journal of Human Genetics

      Volume: 64 Issue: 5 Pages: 493-498

    • DOI

      10.1038/s10038-019-0575-7

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Granulocyte-colony stimulating factor enhances load-induced muscle hypertrophy in mice2018

    • Author(s)
      Ohashi Maiko、Okubo Kazumasa、Mizuno Sakiko、Yoda Masaki、Shirasawa Hideyuki、Chiba Kazuhiro、Horiuchi Keisuke、Matsumoto Morio、Nakamura Masaya
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 506 Issue: 4 Pages: 944-949

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.10.196

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  • [Journal Article] Semi-quantitative Evaluation of Muscle Repair by Diffusion Tensor Imaging in Mice2018

    • Author(s)
      Junichi Hata, Sakiko Mizuno, Yawara Haga, Masayuki Shimoda, Yae Kanai, Kazuhiro Chiba, Hideyuki Okano, Masaya Nakamura and Keisuke Horiuchi
    • Journal Title

      JBMR Plus

      Volume: 印刷中 Issue: 4 Pages: 227-234

    • DOI

      10.1002/jbm4.10040

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Trans-Ethnic Polygenic Analysis Supports Genetic Overlaps of Lumbar Disc Degeneration With Height, Body Mass Index, and Bone Mineral Density2018

    • Author(s)
      Zhou Xueya、Cheung Ching-Lung、Karasugi Tatsuki、Karppinen Jaro、Samartzis Dino、Hsu Yi-Hsiang、Mak Timothy Shin-Heng、Song You-Qiang、Chiba Kazuhiro、Kawaguchi Yoshiharu、Li Yan、Chan Danny、Cheung Kenneth Man-Chee、Ikegawa Shiro、Cheah Kathryn Song-Eng、Sham Pak Chung
    • Journal Title

      Frontiers in Genetics

      Volume: 9

    • DOI

      10.3389/fgene.2018.00267

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  • [Journal Article] Desmoplastic fibroma of bone arising in the cortex of the proximal femur2018

    • Author(s)
      Ishizaka Takahiro、Susa Michiro、Sato Chiaki、Horiuchi Keisuke、Koga Ayano、Kumazawa Fumihisa、Shimazaki Hideyuki、Chiba Kazuhiro
    • Journal Title

      Journal of Orthopaedic Science

      Volume: Epub Issue: 2 Pages: 306-310

    • DOI

      10.1016/j.jos.2018.07.011

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  • [Journal Article] A multi-ethnic meta-analysis confirms the association of rs6570507 with adolescent idiopathic scoliosis2018

    • Author(s)
      Kou Ikuyo, Watanabe Kota, Matsumoto Morio, et al
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 11575-11575

    • DOI

      10.1038/s41598-018-29011-7

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  • [Journal Article] Malignant Transformation of Nodular Hidradenoma in the Lower Leg2018

    • Author(s)
      Ngo Nhuan、Susa Michiro、Nakagawa Takahiro、Kawahara Yo、Sato Chiaki、Horiuchi Keisuke、Kumazawa Fumihisa、Shimazaki Hideyuki、Anazawa Ukei、Chiba Kazuhiro
    • Journal Title

      Case Reports in Oncology

      Volume: 11 Issue: 2 Pages: 298-304

    • DOI

      10.1159/000489255

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  • [Journal Article] An international meta-analysis confirms the association of BNC2 with adolescent idiopathic scoliosis2018

    • Author(s)
      Ogura Yoji、Japan Scoliosis Clinical Research Group (JSCRG)、Takeda Kazuki、Kou Ikuyo、Khanshour Anas、Grauers Anna、Zhou Hang、Liu Gang、Fan Yan-Hui、Zhou Taifeng、Wu Zhihong、Takahashi Yohei、Matsumoto Morio、Einarsdottir Elisabet、Kere Juha、Huang Dongsheng、Qiu Guixing、Xu Leilei、Qiu Yong、Wise Carol A.、et al.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 4730-4730

    • DOI

      10.1038/s41598-018-22552-x

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Replication Study for the Association of rs11190870 With Curve Severity in Adolescent Idiopathic Scoliosis in Japanese2018

    • Author(s)
      Takahashi Yohei、Kou Ikuyo、Ogura Yoji、Miyake Atsushi、Takeda Kazuki、Nakajima Masahiro、Minami Shohei、Kawakami Noriaki、Uno Koki、Ito Manabu、Chiba Kazuhiro et al.
    • Journal Title

      SPINE

      Volume: 43 Issue: 10 Pages: 688-692

    • DOI

      10.1097/brs.0000000000002413

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 陳旧性PIP関節掌側脱臼骨折の1例2018

    • Author(s)
      佐々木大雄、尼子雅敏、藤巻亮二、高島健一、池上博泰、千葉一裕
    • Journal Title

      東日本整形災害外科学会誌

      Volume: 30 Pages: 110-113

    • NAID

      130007412743

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  • [Journal Article] 砕石位に伴う両側下腿コンパートメント症候群の1例2018

    • Author(s)
      168.永谷健太郎、石坂隆博、谷口健太、中村優、畔栁裕二、今林英明、千葉一裕
    • Journal Title

      臨床整形外科

      Volume: 53 Pages: 83-87

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  • [Journal Article] A Clinical Practice Guideline for the Management of Patients With Degenerative Cervical Myelopathy: Recommendations for Patients With Mild, Moderate, and Severe Disease and Nonmyelopathic Patients With Evidence of Cord Compression2017

    • Author(s)
      Fehlings Michael G.、Tetreault Lindsay A.、Riew K. Daniel、Middleton James W.、Aarabi Bizhan、Arnold Paul M.、Brodke Darrel S.、Burns Anthony S.、Carette Simon、Chen Robert、Chiba Kazuhiro、et al.
    • Journal Title

      Global Spine Journal

      Volume: 7 Issue: 3_suppl Pages: 70S-83S

    • DOI

      10.1177/2192568217701914

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  • [Journal Article] A Clinical Practice Guideline for the Management of Patients With Acute Spinal Cord Injury: Recommendations on the Type and Timing of Rehabilitation2017

    • Author(s)
      Fehlings Michael G.、Tetreault Lindsay A.、Aarabi Bizhan、Anderson Paul、Arnold Paul M.、Brodke Darrel S.、Chiba Kazuhiro、et al.
    • Journal Title

      Global Spine Journal

      Volume: 7 Issue: 3_suppl Pages: 231S-238S

    • DOI

      10.1177/2192568217701910

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  • [Journal Article] A Clinical Practice Guideline for the Management of Patients With Acute Spinal Cord Injury: Recommendations on the Role of Baseline Magnetic Resonance Imaging in Clinical Decision Making and Outcome Prediction2017

    • Author(s)
      Fehlings Michael G.、Martin Allan R.、Tetreault Lindsay A.、Aarabi Bizhan、Anderson Paul、Arnold Paul M.、Brodke Darrel、Burns Anthony S.、Chiba Kazuhiro、et al.
    • Journal Title

      Global Spine Journal

      Volume: 7 Issue: 3_suppl Pages: 221S-230S

    • DOI

      10.1177/2192568217703089

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  • [Journal Article] A Clinical Practice Guideline for the Management of Patients With Acute Spinal Cord Injury: Recommendations on the Type and Timing of Anticoagulant Thromboprophylaxis2017

    • Author(s)
      Fehlings Michael G.、Tetreault Lindsay A.、Aarabi Bizhan、Anderson Paul、Arnold Paul M.、Brodke Darrel S.、Burns Anthony S.、Chiba Kazuhiro、et al.
    • Journal Title

      Global Spine Journal

      Volume: 7 Issue: 3_suppl Pages: 212S-220S

    • DOI

      10.1177/2192568217702107

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  • [Journal Article] A Clinical Practice Guideline for the Management of Patients With Acute Spinal Cord Injury: Recommendations on the Use of Methylprednisolone Sodium Succinate2017

    • Author(s)
      Fehlings Michael G.、Wilson Jefferson R.、Tetreault Lindsay A.、Aarabi Bizhan、Anderson Paul、Arnold Paul M.、Brodke Darrel S.、Burns Anthony S.、Chiba Kazuhiro、et al.
    • Journal Title

      Global Spine Journal

      Volume: 7 Issue: 3_suppl Pages: 203S-211S

    • DOI

      10.1177/2192568217703085

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      Fehlings Michael G.、Tetreault Lindsay A.、Wilson Jefferson R.、Aarabi Bizhan、Anderson Paul、Arnold Paul M.、Brodke Darrel S.、Burns Anthony S.、Chiba Kazuhiro、et al.
    • Journal Title

      Global Spine Journal

      Volume: 7 Issue: 3_suppl Pages: 195S-202S

    • DOI

      10.1177/2192568217706367

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    • Author(s)
      Ogura Yoji、Kou Ikuyo、Takahashi Yohei、Takeda Kazuki、Minami Shohei、Kawakami Noriaki、Uno Koki、Ito Manabu、Yonezawa Ikuho、Kaito Takashi、Yanagida Haruhisa、Watanabe Kei、Taneichi Hiroshi、Harimaya Katsumi、Taniguchi Yuki、Kotani Toshiaki、Chiba Kazuhiro、et a.
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      Volume: 26 Issue: 20 Pages: 4086-4092

    • DOI

      10.1093/hmg/ddx291

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    • Author(s)
      Tsuji Takashi、Matsumoto Morio、Nakamura Masaya、Ishii Ken、Fujita Nobuyuki、Chiba Kazuhiro、Watanabe Kota
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      European Spine Journal

      Volume: 26 Issue: 9 Pages: 2410-2416

    • DOI

      10.1007/s00586-017-5223-3

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      Watanabe Kazuyuki、Sekiguchi Miho、Yonemoto Koji、Nikaido Takuya、Kato Kinshi、Otani Koji、Yabuki Shoji、Kakuma Tatsuyuki、Kikuchi Shin-ichi、Konno Shin-ichi、Kikuchi Shin-ichi、Kikuchi Shin-ichi、Konno Shin-ichi、Sekiguchi Miho、Takahashi Kazuhisa、Ohtori Seiji、Kakuma Tatsuyuki、Chiba Kazuhiro、et al.
    • Journal Title

      Journal of Orthopaedic Science

      Volume: 22 Issue: 4 Pages: 647-651

    • DOI

      10.1016/j.jos.2017.04.006

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      Tsuji Takashi、Chiba Kazuhiro、Horiuchi Yosuke、Urabe Tadahisa、Fujita Shota、Matsumoto Morio
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      Volume: 11 Issue: 2 Pages: 314-314

    • DOI

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      40021144485

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      Volume: 27 Issue: 1 Pages: 93-99

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      Tsuji T, Watanabe K, Hosogane N, Fujita N, Ishii K, Chiba K, Toyama Y, Nakamura M, Matsumoto M
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      Volume: 21 Pages: 133-137

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      Volume: 26 Pages: 553-560

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    • Author(s)
      今林英明、千葉一裕
    • Total Pages
      605
    • Publisher
      日経メディカル開発
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Book] 今日の整形外科治療指針第7版2016

    • Author(s)
      千葉一裕
    • Total Pages
      919
    • Publisher
      医学書院
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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

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