Elucidation of the molecular mechanism of the protection of cartilage degeneration via chondrocyte death and investigation of cartilage protection by its inhibition
| Project/Area Number |
20K09408
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 変形性関節症 / 軟骨損傷 / 小胞体ストレス / 炎症性サイトカイン / 力学的ストレス / MAPキナーゼ / 軟骨 / 細胞死 / アポトーシス / 小胞対ストレス / VCPタンパク / 関節軟骨 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では受傷早期の軟骨細胞死に着目し、関節外傷後に軟骨が傷むメカニズムを詳しく調査する。また、細胞死を抑制する化合物を動物の関節内へ投与することで、軟骨細胞死を抑制しその効果を検討する。軟骨細胞死を抑制することで、軟骨損傷から二次性変形性関節症への進行が抑制できれば、現在では不可能である関節軟骨の病状の進行の抑制になり、整形外科治療における大きな進歩である。
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| Outline of Final Research Achievements |
A novel rat model of cartilage injury was created using the cyclic compression model, in which repetitive stress is applied between the femur and tibia. The model was confirmed to be a model of traumatic cartilage injury leading to osteoarthritis. The administration of KUS121, a novel compound with a cell death inhibitory effect showed chondroprotective effects. As the mechanism of the chondroprotective effect, the inhibition of chondrocyte death was confirmed by the reduction of the endoplasmic-reticulum stress. As the mechanism of chondrocyte death inhibition, inhibition of MAP-kinase cascade and proteolytic enzymes through reduction of endoplasmic-reticulum stress response was observed.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
変形性関節症は対症療法と、末期での人工膝関節置換術以外に根本的な治療法がない疾患であるが、今回効果が確認されたKUS化合物による小胞体ストレス抑制による軟骨細胞死抑制効果と、それに伴う蛋白分解酵素抑制効果は、変形性関節症における軟骨保護作用を持つ可能性がある。特に外傷性の関節症では、この化合物を受傷早期に投与することにより、将来起こると考えられる軟骨損傷とその後の変形性関節症への進展を防ぐ効果が期待される。軟骨損傷と変形性関節症に対する新たな治療法となる可能性が示唆されたと考える。
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Report
(4 results)
Research Products
(6 results)
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[Journal Article] A VCP modulator, KUS121, as a promising therapeutic agent for post-traumatic osteoarthritis.2020
Author(s)
Saito M, Nishitani K, Ikeda HO, Yoshida S, Iwai S, Ji X, Nakahata A, Ito A, Nakamura S, Kuriyama S, Yoshitomi H, Murata K, Aoyama T, Ito H, Kuroki H, Kakizuka A, Matsuda S.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 10
Issue: 1
Pages: 20787-20787
DOI
NAID
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Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 新規VCP ATPase阻害剤であるKUS121は小胞体ストレス応答抑制を介した軟骨細胞死抑制作用により関節軟骨保護作用を有する2020
Author(s)
斉藤 元央, 西谷 江平, 池田 華子, 伊藤 宣, 岩井 祥子, 季 翔, 村田 浩一, 青山 朋樹, 黒木 裕士, 垣塚 彰, 松田 秀一
Organizer
第35日本整形外科学会基礎学術集会
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