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Discovery of novel target molecules that regulate discogenic pain by investigating of the mechanism of suppressive action by prostaglandins.

Research Project

Project/Area Number 17K11028
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

Suzuki Hidekazu  東京医科大学, 医学部, 兼任講師 (40317871)

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, 講師 (20571152)
遠藤 健司  東京医科大学, 医学部, 准教授 (90266479)
松岡 佑嗣  東京医科大学, 医学部, 兼任助教 (50408126)
高松 太一郎  東京医科大学, 医学部, 助教 (90459561)
関 健  東京医科大学, 医学部, 助教 (40617669)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords椎間板性疼痛 / 神経侵入 / DUSP-1 / NGF / 椎間板性腰痛 / 神経成長因子 / 細胞外基質分解酵素 / 細胞内情報伝達 / プロスタグランジン / 椎間板変性
Outline of Final Research Achievements

Discogenic pain is caused by the invasion of nerve fibers responsible for pain sensation into the inner part of degenerated intervertebral disc. Nerve growth factor (NGF) plays an important role in this process, however, a mechanism of the regulation of NGF expression has been unknown. We have previously shown that NGF expression in human intervertebral disc cells increases when PGE2 production is suppressed by selective COX-2 inhibitors commonly used to treat low back pain, and conversely its expression is suppressed by treating the cells with exogenous PGE2 or PGE1.
In this study, PGE1/2 was found to suppressively regulate NGF induction by attenuating MAP kinase pathway, an intracellular signaling pathway, and this was confirmed to be due to the induction of DUSP-1. The study will shed light on new insight for the development of therapeutic approach to treat low back pain by targeting DUSP-1.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ヒト椎間板細胞において,PGE1/2はDUSP-1発現を誘導することにより炎症刺激で活性化されるMAP kinaseのリン酸化を抑制し,NGF発現を抑制的に調節するといった新たな生理・薬理作用を有することが初めて明らかとなった.
椎間板性疼痛の保存治療は,依然としてPGE2産生抑制を目的とした選択的COX-2阻害剤等による対症療法が主でありその効果は限定的である.本研究により見出したDUSP-1によるNGF発現抑制作用は,椎間板性疼痛の病態を直接的に制御しうる新たな原因療法に繋がることが期待され,学術的,社会的意義の高い研究成果と言える.

Report

(6 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] DUSP-1 Induced by PGE2 and PGE1 Attenuates IL-1β-Activated MAPK Signaling, Leading to Suppression of NGF Expression in Human Intervertebral Disc Cells2021

    • Author(s)
      Kusakabe Takuya, Sawaji Yasunobu, Endo Kenji, Suzuki Hidekazu, Konishi Takamitsu, Maekawa Asato, Murata Kazuma, Yamamoto Kengo
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Issue: 1 Pages: 371-371

    • DOI

      10.3390/ijms23010371

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [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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      2018 Research-status Report
  • [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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    • 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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  • [Presentation] DUSP-1による椎間板性腰痛制御の可能性2022

    • Author(s)
      日下部拓哉,澤地恭昇
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      第2回BioSpine Japan研究会
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  • [Presentation] MAP kinase/DUSP1経路によるヒト椎間板細胞のIL-1a/b autocrineおよびIL-1Ra発現制御2020

    • 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,高松太一郎,村田寿馬,鈴木秀和,粟飯原孝人,山本謙吾
    • Organizer
      第35回日本整形外科学会基礎学術集会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト椎間板細胞におけるステロイドによるMMPsおよびNGF発現制御におけるDUPS-1の関与2020

    • 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35回日本整形外科学会基礎学術集会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] MAP kinases経路によるヒト椎間板細胞のIL-1 autocrineとIL-1 receptor antagonist発現制御2019

    • 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,高松太一郎,村田寿馬,鈴木秀和,粟飯原孝人,山本謙吾
    • Organizer
      第34回日本整形外科学会基礎学術集会
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      2019 Research-status Report
  • [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 Research-status 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,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 Research-status 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 Research-status 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
    • Related Report
      2018 Research-status 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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      2018 Research-status Report
  • [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 Research-status 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 Research-status 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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  • [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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    • 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
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      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
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      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
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      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

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2023-01-30  

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