| Project/Area Number |
17591556
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Orthopaedic surgery
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
YOSHIHARU Kawaguchi University of Toyama, 大学病院, 講師 (00262527)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
OSADA Ryusuke 富山大学, 大学病院, 助教 (40293310)
石原 裕和 富山大学, 附属病院, 講師 (30242499)
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| Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) |
SEKI Shoji 富山大学, 大学院・医学薬学研究部(医学)
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| Project Period (FY) |
2006 – 2008
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2008)
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| Budget Amount *help |
¥4,070,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2008: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2007: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2006: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
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| Keywords | 腰椎椎間板ヘルニア / 椎間板内治療 / si RNA / adamts-4,5 / adamts-4, 5 / RNAi / gene therapy / interverbral disc / lumbar disc disease / low back pain / 腰椎間板ヘルニア / 椎間板 / 軟骨 / 三次元培養 / siRNA / adamts-4 / adamts-5 / cilp / 遺伝子治療 |
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| Research Abstract |
椎間板変性抑制が腰痛対策として有効な手段になりうると考え、実験を行った。椎間板が有するshock absorberとしての働きには高い含水性を持つアグリカンを中心とした、プロテオグリカンが大きな役割を果たしている。アグリカンは特定の部位でMatrix MetalloproteinaseやADAMTS(a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin-like repeat)ファミリーに属するいくつかのメタロプロテアーゼにより切断される。以上より、変性椎間板に発現しているadamts5遺伝子をsiRNA(small interfering RNA)を用いてknock downすることにより、椎間板変性を抑制させることが可能か否かを検討した。研究の方法として、in vitroと in vivo研究を行った。In vitro研究は家兎髄核細胞を用いて、adamts5遺伝子をknock downするために、siRNAを作成し、単層培養の髄核細胞にトランスフェクションし、real-time PCR法を用いてadamts5遺伝子のknock down率を検討した。その結果、アルジネートビーズ培養下で、adamts5 siRNAが取り込まれることが分かった。Adamts5のknock downが可能であるかを検討したところ、コントロールsiRNAに比べてadamts5 siRNAは約70%のknock down率を示した。In vivo研究では、家兎椎間板変性モデル(puncture model)を椎間板を18G針にて穿刺し作成し、無穿刺対照群と比較検討した。Adamts5 siRNA投与群とcontrol siRNA群を作成し、2週間毎に単純X線像で椎間板高を測定した。注入後8週間経過観察し、屠殺後MRIおよび組織学的検討を行った。MRIはT2像の輝度を4段階に分類しスコア化することにより評価した。組織は、椎間板組織の正中矢状断面をサフラニン-O、およびヘマトキシリンにて染色し、組織評価スコアによって評価した。結果は、椎間板高には変化を認めなかったものの、adamts5 siRNAを投与した群では髄核部の輝度が、コントロールsiRNAよりも有意に高く、高い水分含量を反映していた。組織学的なスコアでもadamts5 siRNA投与群で有意な変性の抑制が認められた。以上より、椎間板髄核変性において、adamts5は主要な役割を果たしていると考えられ、adamts5 siRNAを用いることにより椎間板変性を抑制し、腰痛を予防できる可能性があることがわかった。
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