Challenging to explore a prevention strategy for Knee osteoarthritis using an experimental animal model and patient analysis
| Project/Area Number |
21K19724
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
|
|---|
| Research Institution | Saitama Prefectural University |
|---|
Principal Investigator |
国分 貴徳 埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 准教授 (10616395)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 高仁 埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 助教 (70847962)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
|
|---|
| Keywords | 変形性膝関節症 / メカニカルストレス / 実験動物モデル / MRI / 動作解析 / 軟骨変性 / 軟骨下骨 / 発症予防 / 剪断力 / 圧迫力 / メカノバイオロジー / バイオメカニクス |
|---|
| Outline of Research at the Start |
本研究では，推定患者数が2,500万人超とも言われ，今や国民病と言っても過言ではない変形性膝関節症の発症メカニズムを，運動と生体反応の視点から解明に挑む．変形性膝関節症の近年の研究は，再生医療の発展を背景とした軟骨再生治療が本邦では世界をリードしているが，日本人特有の生活習慣から欧米とは異なる発症メカニズムが想定される我が国では，治療以前に発症を予防することが最も重要であると考えている．そこで本研究では，実験動物を対象とした基礎的な疾患メカニズム解明と，実際の患者さんを対象とした医学データおよび運動学動作解析などのバイオメカニクス的手法を駆使し，発症予防戦略の糸口を掴むことを目指す．
|
| Outline of Annual Research Achievements |
変形性膝関節症（膝OA）の発症要因解明に向けて，実験動物モデル研究では，新規のモデルマウスを開発し，その発症特性と病態経過を考察した．既存の膝OAモデルでは，軟骨変性の発症要因が多数包含されたモデルであるため，治療効果の検証には有効であるが，発症要因解明には不適であるという問題があった．そのため，非外科的手法により膝OAを発症させるマウスモデルを確立し，その解析を行なったことで，最終的に本研究目的の達成に合致するモデルであることを確認した．この成果は，Osteoarthritis and Cartilage誌にて公開済みである．そのため，今年度後半は，このモデルを使用した発症メカニズム解析研究に着手した．この成果については現状進捗中であるため，次年度前半には基盤となるデータを収集できると考えている．
一方患者ベースの研究計画については，動作解析に必要な計測モデルの検証と，MRI撮影プロトコルについてプレ実験を完了させ，年度後半より本実験の計測を開始した．特にジャンジャ計測については，コロナ禍の影響により，今年度前半は当初の計画よりも遅れを呈していたが，夏以降に研究協力機関・研究協力者を追加することとで，患者リクルートから，実験計測までのスループットを向上させた．そのため，今年度終盤からは順調に計測が進行しており，このまま継続していくことで当初の実験計画を達成することができる見通しがついた．実験データを比較する年齢対照の献上高齢者の計測は，今年度順調に進んだため，次年度中盤から患者計測に専念することで，遅れを取り戻すことができると考えている．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
動物実験モデルに関しては，本研究計画に必要なモデルを新規に確立し，国際誌にて公開するに至ったため，当初の予定よりも順調に進展している．患者計測においては，コロナ禍の制約で若干の遅れ気味であったが，計測は開始できており，今後は協力機関を追加することができたため，より順調に計測が進展すると考えている．
|
| Strategy for Future Research Activity |
現在まで順調に進捗しているため，次年度も本計画を着実に進めていく．実験動物モデルの内容については，本研究計画にて新規に開発したモデルは，本研究計画の遂行に貢献することは明白であるが，それに加えて既存のモデルに比べて負荷されるメカニカルストレスを明確化することができる特徴を有している．そのため，現在当初の計画に追加し，これまでの既存のモデルとの比較を行うことで，その有用性を検証する実験も開始した．そられにより，複合的に発症要因を追求していくことがきると考えている．一方，患者計測については，動作解析については年齢対照の健常高齢者の計測は順調に進んおり，患者も開始している．被験者の対象となる条件が限定的であるため確保することは容易ではないが，協力機関が追加されたことで，順調に進んできているとため，今後も更に研究協力機関を追加しながら進めていくことで，研究期間内の目標達成につながると考えている．
|
Report
(2 results)
Research Products
(39 results)
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] SUGGESTION OF NEW PTOA MICE MODEL INDUCED BY MECHANICAL STRESS WITHOUT SURGERY2022
Author(s)
Takahata. K, Arakawa. K, Usami. Y, Takahashi. H, Yoneno. M, Aizawa. Y, Enomoto. S, Saito. R, Murata. K, Kanemura. N, kokubun. T.
Organizer
OARSI world congress on osteoarthritis '22
Related Report
Int'l Joint Research
-
[Presentation] MMP3 IN SYNOVIAL FLUID TENDS TO UPREGULATE PRIOR TO CARTILAGE DEGENERATION WITH MICE OA MODEL.2022
Author(s)
Takahata. K, Arakawa. K, Usami. Y, Takahashi. H, Yoneno. M, Aizawa. Y, Enomoto. S, Saito. R, Murata. K, Kanemura. N, kokubun. T.
Organizer
OARSI world congress on osteoarthritis '22
Related Report
Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Effect of Abnormal Mechanical Stress on Articular Cartilage Degeneration -with a non-invasive mice model-2022
Author(s)
Takahata K, Arakawa K,Usami Y, Takahashi H, Yoneno M, Aizawa Y, Enomoto S,Saito R, Murata K, Kanemura N, Kokubun T
Organizer
ORS 2022 Annual Meeting
Related Report
Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
