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Exploration for the mechanism(s) underlying pain generation and disease progression in osteoarthritis through the analysis of human samples obtained during flare condition.

Research Project

Project/Area Number 19K09590
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionClinical Research Center for Allergy and Rheumatology, National Hospital Organization, Sagamihara National Hospital

Principal Investigator

Iwasawa Mitsuyasu  独立行政法人国立病院機構(相模原病院臨床研究センター), 診療部・整形外科, 部長 (60574093)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 福井 尚志  独立行政法人国立病院機構(相模原病院臨床研究センター), 政策医療企画部, 特別研究員 (10251258)
大橋 暁  独立行政法人国立病院機構(相模原病院臨床研究センター), 外科系臨床研究室, 医長 (20466767)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords変形性関節症 / 滑膜 / ウロキナーゼ / 膝関節 / 痛み / 膝 / 関節
Outline of Research at the Start

変形性膝関節症(膝OA)では、flareと称される、強い疼痛とともに関節裂隙狭小化が急速に進行する状態が時に経験される。本研究ではこのflareがOAの痛みと進行を特徴的に現す状態であると考え、今までに研究室で保存されてきた多数の関節液検体の中で、同一関節においてflareの状態のある時期とflareが収束したのちに採取した関節液を比較解析することによってflareの病態に特徴的な因子を関節液中に見出す。さらにflareの状態にある膝関節から採取した滑膜組織と対照滑膜の遺伝子発現プロファイルの網羅的な解析・比較も行い、これらの結果から、OAの滑膜におけるflareの病態について仮説を見出す。

Outline of Final Research Achievements

This project was conducted to dissect the pathology of synovial changes in osteoarthritis through the analyses of synovial fluid (SF) samples collected from osteoarthritic knee joints which underwent synovial flare. In each knee, the SF samples were obtained twice, during flare and after the resolution of flare, and these two samples were analyzed in pairs. In results, the concentrations of MMPs-1, 2, 3, urokinase, α2-plasmininhibitor-plasmin complex and D-dimer were found to be elevated during flare compared to those obtained after the flare, while the concentrations of tissue-type plasminogen activator and PAI-1 changed little during the two points of time. These results suggested the occurrence of enhanced fibrinolysis during flare, possibly induced by urokinase. However, the mechanism(s) underlying the rise in urokinase concentration or the occurrence of fibrinolysis during flare were not determined in this project, which were remained to be answered in future.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

変形性関節症は社会の高齢化とともに患者数が増加している疾患であるが、その病態には不明な点が多く、疾患の発症や進行を抑止しうる治療法は確立されていない。本研究では変形性関節症において疾患の進行や症状の発現に大きな役割を果たすことが明らかになってきた滑膜病変について、その病的機序の詳細を解明するために研究を行った。本研究では一定の知見が得られたもののまだ未解明の点も多く残り、その成果が直接疾患の治療に役立つわけではない。しかし本研究で得られた知見は、変形性関節症における滑膜病変を解明するうえで有用なものであって、今後変形性関節症の病態研究を進めるうえで重要な基礎的知見となりうると考えられた。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 2 results) Presentation (19 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Time Course of Quality of Life Improvement Between Resection Arthroplasty and Metatarsophalangeal Joint-Preserving Forefoot Arthroplasty for Rheumatoid Arthritis2021

    • Author(s)
      Shimomura K, Yasui T, Teramoto A, Ozasa Y, Yamashita T, Iwasawa M.
    • Journal Title

      Foot Ankle Int .

      Volume: 42 Issue: 2 Pages: 166

    • DOI

      10.1177/1071100720962096

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/241ebd20-e8b3-474c-b98e-0df4ce947324

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  • [Journal Article] The attenuation of insulin-like growth factor signaling may be responsible for relative reduction in matrix synthesis in degenerated areas of osteoarthritic cartilage2021

    • Author(s)
      Tanaka N, Tsuno H, Ohashi S, Iwasawa M, Furukawa H, Kato T, Fukui N.
    • Journal Title

      BMC Musculoskelet Disord .

      Volume: 22(1) Issue: 1 Pages: 231-231

    • DOI

      10.1186/s12891-021-04096-w

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Factors affecting bone union after distal shortening oblique osteotomy of the lesser metatarsals.2020

    • Author(s)
      Kasai T, Nakamura T, Iwasawa M, Nagase Y, Juji T, Tanaka S, Matsumoto T
    • Journal Title

      Mod Rheumatol.

      Volume: 30(3) Issue: 3 Pages: 502-508

    • DOI

      10.1080/14397595.2019.1626972

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  • [Journal Article] Bone Strength of the Proximal Femur in Healthy Subjects With Ossification of the Posterior Longitudinal Ligament2020

    • Author(s)
      T Doi , S Hirai , M Kaneko , S Ohashi , K Nakajima , F Oguchi , S Kato , Y Taniguchi , Y Matsubayashi , N Hayashi , S Tanaka , Y Oshima
    • Journal Title

      Osteoporos Int .

      Volume: 31(4) Issue: 4 Pages: 757-763

    • DOI

      10.1007/s00198-019-05253-7

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  • [Journal Article] Expression of minor cartilage collagens and small leucine rich proteoglycans may be relatively reduced in osteoarthritic cartilage.2019

    • Author(s)
      Tanaka N, Tashiro T, Katsuragawa Y, Sawabe M, Furukawa H, Fukui N.
    • Journal Title

      BMC Musculoskelet Disord.

      Volume: 20 Issue: 1 Pages: 232-232

    • DOI

      10.1186/s12891-019-2596-y

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      Lyman S, Omori G, Nakamura N, Takahashi T, Tohyama H, Fukui N, Ikeda H, Sasho T, Saito T, Hayashi Y, Deie M.
    • Journal Title

      J Orthop Sci.

      Volume: 3 Issue: 3 Pages: 514-520

    • DOI

      10.1016/j.jos.2018.11.014

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  • [Journal Article] Prediction of the pathological fracture risk during stance and fall-loading configurations for metastases in the proximal femur, using a computed tomography-based finite element method2019

    • Author(s)
      Shinoda Y, Kobayashi H, Kaneko M, Ohashi S, Bessho M, Hayashi N, Oka H, Imanishi J, Sawada R, Ogura K, Tanaka S, Haga N, Kawano H.
    • Journal Title

      J Orthop Sci.

      Volume: 24 Issue: 6 Pages: 1074

    • DOI

      10.1016/j.jos.2019.08.014

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/4869c8b7-8373-446d-b3b7-c46fa5f5672f

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  • [Presentation] 変形軟骨におけるプラスミン活性化の機序の解明-変形性関節症における軟骨変性にはプラスミンが関与している-2022

    • Author(s)
      津野宏隆、田中信帆、内藤昌志、大橋暁、岩澤三康、福井尚志
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      第34回日本軟骨代謝学会
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  • [Presentation] 変形性関節症における滑膜性Flareに着目した関節液の解析2022

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      田中信帆、津野宏隆、内藤昌志、大橋暁、岩澤三康、田代俊之、桂川陽三、福井尚志
    • Organizer
      第34回日本軟骨代謝学会
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  • [Presentation] 変形性関節症の病態に関する最近の理解 -痛みと疾患進行のメカニズムを中心に-2021

    • Author(s)
      福井尚志、田中信帆、津野宏隆、大橋暁、岩澤三康
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      JOSKAS/JOSSM2021
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  • [Presentation] 滑膜性のFlareに着目した変形性関節症の関節液の解析2021

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      田中信帆、津野宏隆、大橋暁、岩澤三康、古川宏、福井尚志
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      第65回日本リウマチ学会・学術集会
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  • [Presentation] 工藤式人工肘関節(K-elbow)の歴史と機種デザインから考える人工肘関節のゆるみ2021

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      岩澤三康、田平敬彦、大橋暁
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      第33回日本肘関節学会
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  • [Presentation] 変形性関節症における軟骨の変性・消失にはプラスミンが関与している可能性がある2021

    • Author(s)
      田中 信帆、津野 宏隆、大橋 暁、岩澤 三康、田代 俊之、桂川 陽三、福井 尚志
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      第33回日本軟骨代謝学会
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  • [Presentation] 変形性関節症に罹患した軟骨より荷重によって遊離する因子の網羅的解析2021

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      津野 宏隆、田中 信帆、大橋 暁、岩澤 三康、福井 尚志
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  • [Presentation] 関節リウマチの不安定肘に対する人工肘関節全置換術で安定性を得る工夫2020

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      内尾 明博、岩澤 三康、大橋 暁
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      大橋 暁、岩澤 三康、内尾 明博、大野 久美子、大橋 俊郎、谷 知久、松井 利浩、田中 栄、當間 重人、岡 敬之
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  • [Presentation] 変形性関節症および関節リウマチに罹患した軟骨から荷重によって遊離する因子の網羅的解析2020

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      津野 宏隆、田中 信帆、大橋 暁、岩澤 三康、松井 利浩、福井 尚志
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      第64回日本リウマチ学会総会・学術集会
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  • [Presentation] 変形性関節症における滑膜病変2020

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      福井尚志、田中信帆、津野宏隆、大橋 暁、岩澤三康、古川宏
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      第64回日本リウマチ学会総会・学術集会
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  • [Presentation] タンパク分解酵素の活性化に着目した変形性膝関節症における軟骨の変性機序の検討2020

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      田中信帆、津野宏隆、大橋 暁、岩澤三康、古川宏、福井尚志
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      第64回日本リウマチ学会総会・学術集会
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  • [Presentation] 変形性関節症に罹患した軟骨によって遊離する因子の網羅的解析2020

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      津野 宏隆、田中 信帆、大橋 暁、岩澤 三康、福井 尚志
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  • [Presentation] 変形性関節症の病態に関する最近の理解ー痛みと疾患進行のメカニズムを中心にー2020

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      福井尚志、田中信帆、津野宏隆、大橋 暁、岩澤三康
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      第35回 日本整形外科基礎学術集会
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      津野 宏隆、田中 信帆、大橋 暁、岩澤 三康,松井 利浩、福井 尚志
    • Organizer
      第63回日本リウマチ学会総会・学術集会
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  • [Presentation] 変形性関節症では変性軟骨から遊離した活性型TGFβ1によって滑膜においてウロキナーゼの発現が誘導されている2019

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      田中 信帆, 大橋 暁, 高群 浩司, 増田 公男, 田代 俊之, 桂川 陽三, 福井 尚志,
    • Organizer
      第11回JOSKAS
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  • [Presentation] Significance of Synovitis in Early Osteoarthritis2019

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      Fukui N,Tanaka N,Ohashi S
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  • [Presentation] 人工肘関節ハンズオンセミナー2019

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      岩澤 三康,永瀬 雄一,田平敬彦
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  • [Presentation] 若年性特発性関節炎後の両強直股に対して前後方同時進入法を用いた両THAを行い良好な短期成績を得た1例2019

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      内尾明博、大橋暁、岩澤三康、霜村耕太、田平敬彦
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      第50回日本人工関節学会
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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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