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Exploration of novel mechanism of osteoporosis focusing on resolving macrophage-derived factors.

Research Project

Project/Area Number 20K09425
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Takahashi Daisuke  北海道大学, 大学病院, 講師 (90528845)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 照川 アラー (テルカウィ アラー)  北海道大学, 医学研究院, 助教 (00723074)
清水 智弘  北海道大学, 大学病院, 助教 (60784246)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords骨粗鬆症 / 破骨細胞 / インターフェロンシグナル / 骨細胞 / M2マクロファージ / 制御性T細胞 / 遺伝子プロファイル / 抗炎症性マクロファージ
Outline of Research at the Start

骨粗鬆症と脆弱性骨折は、患者ADLを著しく低下させる疾患である。現在様々な骨粗鬆症治療薬が開発・使用されているが、本邦での治療効果は十分とは言い難く、骨粗鬆症の新規治療薬の開発が求められている。近年、骨粗鬆症とマクロファージは密接に関与することが示唆されているが、未だ不明な点が多い。
本研究では、抗炎症性マクロファージ由来因子が骨関連細胞に及ぼす影響を解析することで、マクロファージ由来因子と骨粗鬆症との関係性を明らかにする。
本研究により、骨粗鬆症と抗炎症性マクロファージ由来因子との関係が明らかになれば、骨粗鬆症における新たな知見の獲得、及それに基づいた治療薬開発に繋がることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

We explored the functional role of CLCF1 in osteoclastogenesis and bone loss associated with osteoporosis. Surprisingly, the administration of recombinant CLCF1 repressed excessive bone loss in ovariectomized mice and prevented RANKL-induced bone loss in calvarial mouse model. Likewise, the addition of recombinant CLCF1 to RANKL-stimulated monocytes resulted in a significant suppression in the number of differentiated osteoclasts in vitro. At the same dosage, CLCF1 did not exhibit any detectable negative effects on the differentiation of osteoblasts. Mechanistically, the inhibition of osteoclast differentiation by the CLCF1 treatment appears to be related to the activation of interferon signaling (IFN) and the suppression of the NF-κB signaling pathway. These collective findings point to a novel immunoregulatory function of CLCF1 in bone remodeling and highlight it as a potentially useful therapeutic agent for the treatment of osteoporosis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

骨粗鬆症と脆弱性骨折は患者ADLを著しく低下させる疾患であり、現在様々な骨粗鬆症治薬が開発・使用されているが、本邦での治療効果は十分とは言い難い。本研究では、免疫細胞であるマクロファージ由来因子が骨粗鬆症および骨微小環境内の細胞に及ぼす影響を明らかにした。免疫細胞を介した骨粗鬆症メカニズムの解析はこれまでにないアプローチであり、より有効かつ安全な骨粗鬆症治療薬開発の礎となる研究である。

Report

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

    (5 results)

All 2022 2021 2020

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

  • [Journal Article] Cardiotrophin Like Cytokine Factor 1 (CLCF1) alleviates excessive bone loss and osteoclast differentiation through activating interferon signaling and repressing the nuclear factor-κB signaling pathway.2021

    • Author(s)
      Shunichi Yokota, Gen Matsumae, Tomohiro Shimizu, Tomoka Hasegawa, Taku Ebata, Daisuke Takahashi, Cai Heguo, Yuan Tian, Hend Alhasan, Masahiko Takahata, Ken Kadoya, Alaa Terkawi, Norimasa Iwasaki
    • Journal Title

      Bone

      Volume: 153 Pages: 116140-116140

    • DOI

      10.1016/j.bone.2021.116140

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Blockade of XCL1/Lymphotactin Ameliorates Severity of Periprosthetic Osteolysis Triggered by Polyethylene-Particles2020

    • Author(s)
      Tian Yuan、Terkawi Mohamad Alaa、Onodera Tomohiro、Alhasan Hend、Matsumae Gen、Takahashi Daisuke、Hamasaki Masanari、Ebata Taku、Aly Mahmoud Khamis、Kida Hiroaki、Shimizu Tomohiro、Uetsuki Keita、Kadoya Ken、Iwasaki Norimasa
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 11 Pages: 1720-1720

    • DOI

      10.3389/fimmu.2020.01720

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] CLCF1投与によるインターフェロンシグナルの活性化を介した骨粗鬆症モデルマウスの骨量減少抑制効果について2022

    • Author(s)
      横田 隼一, 松前 元, 江畑 拓, 照川 ヘンド, 清水 智弘, 髙橋 大介, 照川 アラー, 岩崎 倫政
    • Organizer
      第37回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨リモデリング調節におけるアネキシンA1の機能解析2022

    • Author(s)
      西田 善郎, 松前 元, 江畑 拓, 横田 隼一, 照川 ヘンド, 塩田 惇喜, 北原 圭太, 清水 智弘, 髙橋 大介, 照川 アラー, 岩崎 倫政
    • Organizer
      第37回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Cardiotrophin Like Cytokine Factor 1 (CLCF1) alleviates excessive bone loss and osteoclast differentiation through activating interferon signaling and repressing the nuclear factor-κB signaling pathway.2022

    • Author(s)
      Shunichi Yokota, Gen Matsumae, Tomohiro Shimizu, Taku Ebata, Hend Alhasan, Daisuke Takahashi, M Alaa Terkawi, Norimasa Iwasaki
    • Organizer
      ORS 2022 Annual Meeting
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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