microRNAを標的とした凍結肩の病態解明と新たな治療戦略

Research Project

Project/Area Number	21K16687
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	原田洋平広島大学, 病院(医), 助教 (40829800)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2024: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000) Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	凍結肩 / 線維化 / microRNA 26a / microRNA / 五十肩
Outline of Research at the Start	本研究では凍結肩における関節包の線維化に関わるmiRNAの解明と新たな治療法の開発を行う。まず凍結肩患者のサンプルを用いて、凍結肩に関わるmiRNAの探索を行う。次にWTマウスを用いて凍結肩モデルを作製し、miRNAの病態への関わりの解明を行う。また特定のmiRNAノックアウトマウスにおいても凍結肩モデルを作製し、miRNAの影響を評価する。最後にmiRNAを用いた治療法の開発として、特定したmiRNAを過剰に含んだMSC由来エクソソームを用いて、in vitroおよびin vivoにおける関節包の線維化抑制効果を検討する。
Outline of Annual Research Achievements	10週齢雄C57BL6/Jマウス（野生型）とmiR-26a全身ノックアウトマウス（miR-26a KO）を用い、凍結肩モデルを作成した。モデル作成後1週を炎症期、6週を拘縮期、6週後に糸の除去をして2週経過したものを回復期モデルとし、他動肩関節可動域、組織学的検討（H&E染色、Masson Trichrome染色およびサフラニンO染色）を行った。さらに各週で肩関節包をそれぞれ採取し、滑膜炎や線維化に影響する各遺伝子の発現（IL-6、TNF-α、TGF-β、CTGF、タイプI・IIIコラーゲン、HGF）をリアルタイムRT-PCR法で評価した。他動肩関節可動域はmiR-26a KOが各週で有意に大きかった。組織学的検討ではH&E染色において、miR-26a KOの方が炎症期モデルで炎症細胞の浸潤が少なく、拘縮期モデルで関節包が薄かった。Masson Trichrome染色における線維化の程度は、miR-26a KOの方が拘縮期モデルで少なかった。さらに、サフラニンO染色にて、野生型は拘縮期モデルで上腕骨頭下方の軟骨様形成を認めたが、miR-26a KO では全く認めなかった。滑膜炎や線維化関連遺伝子の発現も、miR-26a KOの方が炎症期と拘縮期モデルで低下していた。以上のことより、miR-26a KOは、野生型と比較して、凍結肩モデルにおいて他動肩関節可動域、組織学的および遺伝子発現解析において一貫して線維化が抑制されていた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason miR-26aノックアウトマウスの数に限りがあり、モデル作製に時間を要しているため。
Strategy for Future Research Activity	今後はmiR-26aノックアウトマウス凍結肩モデルマウスの肩関節包細胞を用いて、miR-26aを投与することで線維化関連サイトカインが増幅されるかなど、in vitroの実験を行い、miR-26aの線維化に関わる機序について解明を行う予定である。