2016 Fiscal Year Annual Research Report
椎間板の変性に関連する腰痛性疾患の病態の解明と、低侵襲治療システムの開発
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15H03033
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
西田 康太郎 神戸大学, 医学研究科, 特命教授 (00379372)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高田 徹 神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (00598526)
由留部 崇 神戸大学, 医学部附属病院, その他 (10514648)
角谷 賢一朗 神戸大学, 医学研究科, 助教 (10533739)
前野 耕一郎 神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (70403269)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 椎間板変性 / 遺伝子治療 / 棘突起間スペーサー / 低侵襲治療 / オートファジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
①椎間板変性研究全般
１）椎間板変性モデルに関してはin vivoの尾椎への静的圧迫力を加えるモデルと、静的圧迫力を数日で解除し、より緩徐な変性を生じるモデルの２種類が完成。さらにin vitroで椎間板を器官培養し、動的圧迫力を継続して加えるモデルも完成している。
２）椎間板変性のkey遺伝子としてThe mammalian target of rapamycin (mTOR)シグナル経路に着目した研究を開始。mTOR経路は細胞の成長と恒常性維持に重要であることが知られ、mTORはRaptorと複合したmTORC1とRictorと複合したmTORC２を形成する。mTORC1は、細胞自食機構オートファジーを抑制する。椎間板髄核細胞株を用いたRNA干渉法によるmTORシグナル経路解析を施行した結果、Raptor干渉群ではAktを活性化しつつ、mTORC1関連経路のみを抑制できた。今後の椎間板治療のターゲットとしてRaptorが主たる候補になった。
さらにオートファジー阻害は様々な副次作用を生じる可能性があることから、RNA干渉によりオートファジー必須因子であるATG-5の発現抑制を行い、オートファジーが椎間板の恒常性維持に重要であることを確認した。
②腰部脊柱管狭窄症に対する棘突起間スペーサーの開発：本研究のH２８年度の目的は、棘突起と周辺機器をさらに改良することであった。
スペーサーは棘突起間に挿入するスクリュー形状部分に２重螺旋構造を取り入れ、より簡便なスペーサー挿入のために先端部を少し尖らせる形状とした、さらにネジ山の形状改良を加えた。透視下での可視化のためにマーカーを改善し、周辺機器も種々の改良を加えた。大型動物（ブタ）を用いて実験を行った。結果としてより効率よく低侵襲でのスペーサー挿入が可能となったが、脱転例が生じたためにさらに改良の必要性があることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
棘突起間スペーサーの開発が難航している。デザインの変更から実際のインプラントの作成、周辺機器の作成（木下技研）にも予想以上に時間を要し、この研究に関して大幅な遅れが生じている。したがって、予算を繰り越すことで、引き続き２９年度もインプラントと機器の改良を継続するとともに動物実験を遂行する。
椎間板ヘルニアの新規治療に関しては、予算やマンパワーの問題から現在休止状態である。
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| Strategy for Future Research Activity |
①椎間板変性プロジェクト全般
１）引き続き椎間板変性のKey factorの検証を行う。ヒト椎間板細胞を用い、RNA干渉方によりRaptorやATG-5の発現抑制を行い、基質代謝に対する影響やアポトーシス、細胞老化セネッセンスへの影響を評価する。上記の椎間板変性モデルを用いたin vivo実験に着手する。
２）in vitroで椎間板を器官培養し、動的圧迫力を継続して加えるモデルを用いて、脊索細胞に焦点を絞りその動向を検討する
３）椎間板ヘルニアの新規治療に関しては、予算やマンパワーが許せば再開
②腰部脊柱管狭窄に対する最小侵襲治療としての棘突起間スペーサーに関しては、さらにスペーサー改良の必要性が指摘された。したがって周辺機器も含めてさらにブラッシュアップを行い、再度動物実験を施行しその効果を検討する。
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[Presentation] Involvement of autophagy in intervertebral disc degeneration and its possible contribution to the maintenance of notochordal cell homeostasis2017
Author(s)
Takashi Yurube, Hiroaki Hirata, Masaaki Ito, Yoshiki Terashima, Yuji Kakiuchi, Yoshiki Takeoka, Shingo Miyazaki, Kenichiro Kakutani, Koichiro Maeno, Toru Takada, Ryosuke Kuroda, Kotaro Nishida
Organizer
The 44th International Society for the Study of the Lumbar Spine（国際学会）
Int'l Joint Research
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