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Development of diagnostic methods and inhibitory therapies for degenerative joint diseases through comprehensive analysis of cell membrane ion channels

Research Project

Project/Area Number 20K09407
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionShiga University of Medical Science

Principal Investigator

Kumagai Kosuke  滋賀医科大学, 医学部, 特任講師 (50649366)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 今井 晋二  滋賀医科大学, 医学部, 教授 (90283556)
豊田 太  滋賀医科大学, 医学部, 助教 (90324574)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords関節リウマチ / 変形性関節症 / 細胞膜イオンチャネル / 網羅的解析 / 関節変性疾患 / 滑膜線維芽細胞 / 軟骨細胞 / 滑膜細胞
Outline of Research at the Start

関節変性疾患の病因や治療法に関しては様々な角度から研究がなされているが、その原因や方法は未だ確立・解明されていない。関節変性疾患の病態には軟骨や滑膜といった関節構成成分の機能破綻の寄与が大きく、その原因究明には細胞の恒常性維持機構の解析が重要であると考えられる。そのために本研究では関節構成成分の恒常性維持に関与する細胞、その標的チャネルの分子実体の解明、疾患特異的に関与するmicroRNA(miRNA)の同定と解析を行う。これらの結果から関節変性疾患の病態解析システム(チャネル・シミュレーションモデル)を構築し、遺伝子・細胞レベルでの新しい診断法および治療法の開発を目標とする。

Outline of Final Research Achievements

We have been investigating the molecular entities of target cell membrane ion channels involved in maintaining the homeostasis of synovial membranes and cartilage, as well as identifying and analyzing disease-specific factors. By utilizing synovial membranes, we have compared the characteristics of inflammation in OA and RA, and based on the analysis of similarities between inflammatory OA and RA, we focused on several cell membrane ion channels. As a result, we identified the LRRC8 family as the most noteworthy channel in the synovial membrane. Currently, we continue to collect additional samples from OA and RA patients who are undergoing treatment at our hospital, striving to standardize individual differences. Furthermore, to examine disease-modifying factors, we are continuing statistical analysis on patient characteristics and medications based on age and comorbidities.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の特色は、細胞の恒常性維持に関わるイオンチャネルを遺伝子レベルから網羅的に扱い、その分子機構・機能解析を客観的かつ定量的に行う点にある。今回の結果より細胞膜イオンチャネルを経路とした関節変性疾患の発症機序の解明、早期診断ならびにその予防といった臨床的応用、治療法の確立の一助となる知見を得ることが出来た。今後更に解析を進めることにより、関節症発症のリスク管理や患者の訴えが関節変形を認めず疼痛のみの初期症状の際に、正確な診断を得ることが可能となると考えられる。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] 家兎関節軟骨細胞においてCOX-2選択的阻害剤は薬剤誘導性細胞アポトーシスを抑制する2023

    • Author(s)
      熊谷 康佑, 豊田 太, 久保 充彦, 奥村 法昭, 三村 朋大, 彌山 峰史, 齋藤 英貴, 天野 泰孝, Battulga Khaltar, 今井 晋二
    • Journal Title

      日本整形外科学会雑誌

      Volume: 97(8)

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] 膝関節由来滑膜線維芽細胞を用いた関節変性疾患における疾患別サイトカイン発現解析2023

    • Author(s)
      熊谷 康佑, 豊田 太, 奥村 法昭, Battulga Khaltar, 三村 朋大, 彌山 峰史, 齋藤 英貴, 天野 泰孝, 久保 充彦, 今井 晋二
    • Journal Title

      日本整形外科学会雑誌

      Volume: 97(8)

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Onset of Chronic Expanding Hematoma 25 Years After Total Hip Arthroplasty2023

    • Author(s)
      Ogata Yugen、Kumagai Kosuke、Mimura Tomohiro、Miyahara Shunichi、Egawa Masashi、Saito Hideki、Amano Yasutaka、Yayama Takafumi、Kubo Mitsuhiko、Imai Shinji
    • Journal Title

      Arthroplasty Today

      Volume: 22 Pages: 101168-101168

    • DOI

      10.1016/j.artd.2023.101168

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Phenotypic classification of knee osteoarthritis according to pain mechanisms; a clinical observational study2021

    • Author(s)
      Kubo Mitsuhiko, Maeda Tsutomu, Kumagai Kosuke, Amano Yasutaka, Fujikawa Hitomi, Isoya Eiji, Imai Shinji
    • Journal Title

      Journal of Orthopaedic Science

      Volume: 21 Issue: 3 Pages: 123-8

    • DOI

      10.1016/j.jos.2021.03.006

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Consideration of differences in drug usage between young-onset and elderly-onset rheumatoid arthritis with target of low disease activity2021

    • Author(s)
      Kumagai Kosuke、Okumura Noriaki、Amano Yasutaka、Yayama Takafumi、Mimura Tomohiro、Maeda Tsutomu、Kubo Mitsuhiko、Mori Kanji、Barrett-Jolley Richard、Imai Shinji
    • Journal Title

      Modern Rheumatology

      Volume: online Issue: 6 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1080/14397595.2021.1883251

    • NAID

      120007009029

    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Good Postoperative Flexion Angle Improves Knee Function and Improvement of Flexion Angle Increases Patient Satisfaction After Total Knee Arthroplasty2021

    • Author(s)
      Kubo Mitsuhiko, Maeda Tsutomu, Kumagai Kosuke, Amano Yasutaka, Kawasaki Taku, Imai Shinji
    • Journal Title

      The Journal of Arthroplasty

      Volume: 36 Issue: 9 Pages: 3137-3140

    • DOI

      10.1016/j.arth.2021.04.040

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Surgical Treatment of Wrist Joint Dysfunction in Rheumatoid Arthritis: A Report of Two Cases2021

    • Author(s)
      Kumagai K, Takemira Y, Okumura N, Amano Y, Yayama T, Mimura T, Mori K, Barrett-Jolley R, Imai S.
    • Journal Title

      Mod Rheumatol Case Rep

      Volume: - Issue: 2 Pages: 1-4

    • DOI

      10.1093/mrcr/rxab044

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cytokine Profile From the Ligamentum Flavum in Patients with Ossification of the Posterior Longitudinal Ligament in the Cervical Spine2021

    • Author(s)
      Yayama Takafumi, Mori Kanji, Saito Hideki, Fujikawa Hitomi, Kitagawa Masahiro, Okumura Noriaki, Nishizawa Kazuya, Nakamura Akira, Kumagai Kosuke, Mimura Tomohiro, Imai Shinji
    • Journal Title

      Spine

      Volume: 47 Issue: 3 Pages: 277-285

    • DOI

      10.1097/brs.0000000000004302

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of malalignment and disease activity on osteophyte formation in knees of rheumatoid arthritis patients2020

    • Author(s)
      Okumura Noriaki、Kawasaki Taku、Kubo Mitsuhiko、Yayama Takafumi、Mimura Tomohiro、Kumagai Kosuke、Maeda Tsutomu、Imai Shinji
    • Journal Title

      Journal of Orthopaedic Surgery

      Volume: 28 Issue: 1 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1177/2309499020911852

    • NAID

      120006839259

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 家兎関節軟骨細胞においてCOX-2選択的阻害剤は薬剤誘導性細胞アポトーシスを抑制する2023

    • Author(s)
      熊谷 康佑, 豊田 太, 久保 充彦, 奥村 法昭, 三村 朋大, 彌山 峰史, 齋藤 英貴, 天野 泰孝, Battulga Khaltar, 今井 晋二
    • Organizer
      第38回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 膝関節由来滑膜線維芽細胞を用いた関節変性疾患における疾患別サイトカイン発現解析2023

    • Author(s)
      熊谷 康佑, 豊田 太, 奥村 法昭, Battulga Khaltar, 三村 朋大, 彌山 峰史, 齋藤 英貴, 天野 泰孝, 久保 充彦, 今井 晋二
    • Organizer
      第38回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 高齢発症関節リウマチ(EORA)ならびに若年発症関節リウマチ(YORA) における低疾患活動性獲得の際の薬剤使用量の比較2022

    • Author(s)
      熊谷康佑 奥村法昭 天野泰孝 三村朋大 彌山峰史 前田勉 久保充彦 森幹士 川崎拓 今井晋二
    • Organizer
      第95回日本整形外科学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 手関節機能障害を主訴とした関節リウマチ患者に対し外科的治療が奏効した2例2021

    • Author(s)
      熊谷康佑, 奥村法昭, 天野泰孝, 彌山峰史, 川崎拓, 今井晋二
    • Organizer
      第65回日本リウマチ学会総会・学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 膝関節滑膜線維芽細胞を用いた変形性関節症および関節リウマチにおける疾患別サイトカイン発現解析2021

    • Author(s)
      熊谷康佑, 豊田 太, 奥村法昭, 前田 勉, 谷川仁士, 三村朋大, 彌山峰史, 斎藤英貴, 天野泰孝, 久保充彦, 今井晋二
    • Organizer
      第36回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 変形性関節症および関節リウマチにおける膝関節滑膜線維芽細胞でのサイトカイン発現解析2020

    • Author(s)
      熊谷康佑, 奥村法昭, 豊田 太, 前田 勉, 谷川仁士, 彌山峰史, 久保充彦, 三村朋大, 斎藤英貴, 今井晋二.
    • Organizer
      第35回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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