2016 Fiscal Year Research-status Report
ヒスタミンH2受容体拮抗薬の後縦靭帯骨化症に対する抑制機構の解明
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15K10389
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山本 健一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任研究員 (90583162)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鄭 雄一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30345053)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ヒスタミンＨ2受容体拮抗薬 / 後縦靭帯骨化症 / tip toe mouse / 石灰沈着性腱炎 / 異所性骨化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
後縦靱帯骨化症は、脊椎椎体の後縁を連結し脊柱のほぼ全長を縦走している後縦靱帯が骨化することにより、脊柱管狭窄をきたし脊髄または神経根の圧迫・障害により神経症状をおこす疾患である。本症の発症メカニズムについては未だ明らかにされておらず、治療法としては侵襲的な外科的治療が主である。本研究は、申請者が最近見出したヒスタミンH2受容体拮抗薬(H2ブロッカー)の石灰化抑制作用をさらに発展させ、H2ブロッカーが後縦靱帯骨化症（ＯＰＬＬ）の予防・治療に対し有効であるかを検討するものである。H2ブロッカーのもつ石灰化抑制効果を分子生物学的に検証し、異所性石灰化・靱帯骨化抑制の作用点をも含めて解明する。また、生体における他の石灰沈着症・靱帯骨化症のメカニズムの解明も視野に入れている。
ＯＰＬＬを含め、異所性骨化症は整形外科外来において日常少なからず経験する疾病である。本研究は、これらに対する治療のうち、特に石灰化を抑制し、かつ吸収させるという効果が臨床上経験されているH2ブロッカーについての基礎的研究である。本研究における学術的特色としては、これまでの報告が臨床上の経験的報告が主であったのに対し、本研究では、in vitro実験として、石灰化させた各種細胞を用い、in vivo実験としてTTW/Jic-ICR（ttw/ttw）mouseを用いることにより、ヒスタミンH2受容体拮抗薬の石灰化抑制の効果を分子生物学的に解明しようとする点にある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
OPLLのモデルマウスであるtip toe mouse(TTW/Jic-ICR（ttw/ttw）mouse:TTWマウス）を用いた、H2ブロッカーによる靱帯骨化抑制についての解析
背景と目的:ＯＰＬＬに対するH2ブロッカーの靱帯骨化抑制のメカニズムを明らかにするため、ＯＰＬＬを発症するTTW/Jic-ICR（ttw/ttw）mouse(Nat Genet. 1998 Jul;19(3):271-3)にヒスタミンH2受容体拮抗薬を投与し、後縦靱帯骨化が抑制されるかを調査する。
対象と方法：生後4週齢のTTW/Jic-ICR（ttw/ttw）mouse 24匹に、Famotidineを濃度4.57 mg/L（*）で飲水に混和し、投与後4週(8週齢), 8(12), 11(15), 14(18), 17(21)で採材しμCTで後縦靱帯骨化の増減を評価する。また、組織切片についても評価する。（(*)水分摂取量約3.5 mL/日・匹(20 g) famotidineのヒト最大投与量40mg/day＝16.0μg/20 gから計算）。すでに予備実験を開始しており、下図に示すようにFamotidine投与群で異所性骨化を抑制する傾向を認めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
（1）ヒスタミンH2受容体ノックアウトマウスとTTW マウスを交配により生まれる複合変異マウスにおけるＯＰＬＬの病態についての解析
背景と目的:ヒスタミンの後縦靭帯骨化における役割を遺伝学的に証明するため、ヒスタミンH2受容体ノックアウトマウスとTTW マウスの交配により生まれる複合変異マウスにおける後縦靱帯骨化の程度について解析する。
対象と方法：Histamine H2R knockout mouseとTTW mouseを交配し、（2）と同様にμCTで後縦靱帯骨化の増減を評価し、組織切片についても評価する。
（2）H2ブロッカーによる石灰化抑制の作用点の解明。上記（1）－（3）の実験結果に基づき、ＯＰＬＬに対するH2受容体拮抗薬の予防効果・治療効果を検討し、その作用点の解明とヒスタミンの石灰化に対する関与についての解明を行う。
本実験は東京大学大学院医学部疾患生命工学センター臨床医工学部門 鄭雄一教授の指導の下、同センターの実験設備・環境を使用し、毎週のラボカンファレンスでの報告を基軸に逐一、報告と相談を行いながら進めていく予定である。研究が当初の計画通り進まない時には鄭教授をはじめ他の研究者の客観的視点からのアドバイスやなどをうけることで種々の困難に対策を講じる。また、研究室には東京大学医学部附属病院で日常臨床を行っている整形外科医や口腔外科医が多数おり、効果的に研究を進めるうえでのアイディアを得るには非常に適した環境と思われる。
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| Causes of Carryover |
本研究の計画・方法には１）in vitroと 2)in vivoに分けて進行しているが、in vitroは昨年度順調に進行した。今年度は主に申請者が学位取得のため研究の拠点とした東京大学大学院医学部 疾患生命工学センター 臨床医工学部門において、μCT撮影装置(InspeXio 島津製作所製)と骨計測用コンピューターとソフト「TRI/3D-BON 解析用RATOCを使用し、石灰化の計測を行うことで、ほとんど本研究費を使用することなく実験できた。さらに本研究の結果得られた成果については国内外の学術集会や学術誌を通じて発表していく予定であるため、当該学会に参加などした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度においても、TTW/Jic-ICR(TTW/TTW)mouseとHistamine knockout mouseのdouble Knockout mouseを作製していたが繁殖が非常に困難であり、来年度においても引き続きこれらを作製しOPLLの評価を行う予定であるが実験動物の購入と、これらを系統維持するための消耗品や石灰化を評価するための各種実験機器も必要となることが予想される。以上の実験を検討・考察し、国内においては日本骨代謝学会、日本軟骨代謝学会、日本整形外科学会の3学会、国外の学会ではAmerican society for Bone and Mineral Research, Osteoarthritis Research Society Internationalの2学会の学術集会での発表を予定している。これらの報告・論文投稿のためにも設備・備品・旅費が必要と考えられる。
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