早期・末期変形性関節症における関節マーカーとしてのSOD活性の生物学的意義

Research Project

Project/Area Number	19K18543
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research Institution	Juntendo University
Principal Investigator	小池正人順天堂大学, 医学部, 非常勤助教 (70767574)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000) Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords	変形性関節症 / SOD / バイオマーカー / SOD活性 / 変形性膝関節症
Outline of Research at the Start	変形性関節症（以下OA）には有用なバイオマーカーがないのが現状である。近年、ヒトOA 関節軟骨において抗酸化酵素SOD1、SOD2 が有意に低下していたという報告があるが、SOD の低下が軟骨変性の原因か結果か不明であった。申請者は、マウスモデルでSOD1 およびSOD2 の低下が軟骨変性の原因であることを明らかにした。さらにSOD1,2,3を総合的に評価できるSOD活性に注目し、ヒト膝OA・股関節OA軟骨のSOD活性が有意に低下していることを明らかにした。本研究ではOA患者の血液および関節内SOD活性を同時に測定し、OAの予防・治療のバイオマーカーとなりうるか明らかにする。
Outline of Annual Research Achievements	末期膝OA 患者の血清、関節液、軟骨、滑膜におけるSOD 活性値の関連性を検討すべく、人工膝関節全置換術を施行する末期膝OA 患者の血清、関節液、軟骨、滑膜におけるSOD 活性の測定を行ない、各測定試料ごとの関連性を評価することとした。いずれの試料も人工膝関節全置換術（TKA）を受けた末期の膝OA患者から採取した。軟骨と滑膜は、生検鉗子で膝蓋大腿関節の外側から採取した。SOD活性はSOD assay kit（Cayman Chemicals）で評価した。マロンジアルデヒド(MDA)レベルは脂質過酸化分解生成物の酸化ストレスマーカーとして、MDA assaykitを用いて評価した。末期膝OA患者における関節液SOD活性と軟骨SOD活性との間に相関関係はなかった。また関節液のSOD活性は血清SOD活性との相関関係はなかった。しかしながら関節液SOD活性と滑膜SOD活性は正の相関関係があった。 MDAについては血清MDAは関節液MDAに比べ有意に高かった。血清MDAと関節液MDAの間には正の相関があった（p=0.643,p=0.001）。しかしながら関節液MDAと組織（滑膜および軟骨）のMDAの間に相関関係はなかった。また血清MDAと滑膜MDAの間に相関関係はなかった。今回の結果から滑膜のSOD活性はOAの治療や病勢の指標となる可能性が示唆された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason SOD活性の測定方法を検証し、データに再現性があることを確認するのに時間を要した。抗加齢の専門的知識の情報収集を行なっている。現在論文投稿準備中。
Strategy for Future Research Activity	整形外科分野以外に内科や外科分野においてもSOD活性を測定されている。SOD活性の低下ないしは活性の増加が各分野における疾病のステージにおいて解釈が異なる。本研究のSOD活性の結果の解釈をミスリードしないよう、discussionになる部分の情報収集を進めている。