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2016 Fiscal Year Research-status Report

マクロファージの自然免疫応答能から探る人工関節インプラント感染症

Research Project

Project/Area Number 15K10459
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

高木 理彰  山形大学, 医学部, 教授 (40241707)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐々木 幹  山形大学, 医学部, 准教授 (00444034)
高窪 祐弥  山形大学, 医学部, 講師 (80431641)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords人工関節 / 自然免疫 / マクロファージ
Outline of Annual Research Achievements

人工関節の開発、臨床応用から半世紀余りが経過し、現在、膝関節、股関節を中心に、少なくとも年間200万件以上の手術が世界中で行われていると推定されている。変形性関節症、関節リウマチをはじめ、末期の関節障害の治療に人工関節はなくてはならない治療法の一つで、日常生活の質の向上に大きく貢献している。しかし、インプラント感染症や非感染性の骨溶解と弛みの問題は未だ長期成績に大きく影響している。インプラント感染症に対する生体反応機構には未だ不明な点が多い。生体反応機構の解明により感染症の発生や病態の進行を抑制することで、人工関節の長期成績が向上すると期待されている。
本研究では、種々の炎症病態に深く関与する自然免疫系受容体、特にマクロファージに発現するToll様受容体(Toll-like receptor: TLR)とNod 様受容体(Nod-like receptor: NLR)に着目し、これらの関連分子の組織局在と機能解析を行い人工関節インプラント感染症における生体反応機構の解明を目的としている。
昨年度は、リボタイコ酸を用いたマクロファージ刺激試験においてNLRP3発現が亢進すること、向炎症性サイトカインであるTNF-alpha発現・分泌が亢進する一方で、IL-1betaの発現は遺伝子レベルで亢進するものの分泌されない現象を明らかにした。
本年度は、LPSおよび非メチル化CpG DNAを用いたマクロファージ刺激試験においてTLRs, NLRP3及びそれらのアダプター関連分子の発現動態を解析した。また、感染性人工関節周囲組織における TLRs、NLRs並びアダプター関連分子の組織及び細胞局在を病理学的に検討し、非感染性弛緩人工関節周囲組織、変形性関節症並びに関節リウマチ滑膜組織と比較した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

LPSおよび非メチル化CpG DNAを用いたマクロファージ刺激試験において、TLRs、NLRP3及びそれらのアダプター関連分子の発現動態の解析が進んでいる。また、感染性人工関節周囲組織における TLRs、NLRsおよび、そのアダプター分子をはじめとする関連分子の蛋白レベルでの組織及び細胞局在を病理学的に検索し、非感染性弛緩人工関節周囲組織、変形性関節症並びに関節リウマチ滑膜組織と比較検討を行っている。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画に基づいて、感染性人工関節周囲組織およびマクロファージ刺激試験において、TLRsおよびNLRsとそのアダプター分子の発現動態の解析を更に進めて行く予定である。

  • Research Products

    (20 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 2 results) Book (4 results)

  • [Int'l Joint Research] ヘルシンキ大学(フィンランド)

    • Country Name
      FINLAND
    • Counterpart Institution
      ヘルシンキ大学
  • [Int'l Joint Research] スタンフォード大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      スタンフォード大学
  • [Journal Article] Distribution of podoplanin in synovial tissues in rheumatoid arthritis patients using biologic or conventional disease-modifying anti-rheumatic drugs.2017

    • Author(s)
      Takakubo Y, Oki H, Naganuma Y, Sasaki K, Sasaki A, Tamaki Y, Suran Y, Konta T, Takagi M
    • Journal Title

      Curr Rheumatol Rev

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Lipoteichoic acid modulates inflamematory response in macrophages after phagocytesis of titanium particles through Toll-like receptor 2 cascade and inflammasomes.2016

    • Author(s)
      Naganuma Y, Takakubo Y, Hirayama T, Tamaki Y, Pajarinen J, Sasaki K, Goodman SB, Takagi M
    • Journal Title

      J Biomed Mater Res A

      Volume: 104 Pages: 435-444

    • DOI

      10.1002/jbm.a.35581

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 過去11年間の人工股関節手術件数の推移 -当院と関連病院の傾向と特徴-2016

    • Author(s)
      高窪祐弥, 伊藤重治, 佐々木幹, 平山朋幸, 大木弘治, 門馬亮介, 玉木康信, 川路博之, 小林真司, 石井政次, 高木理彰
    • Journal Title

      Hip joint

      Volume: 42 Pages: 912-914

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] トシリズマブ使用関節リウマチ患者における人工関節手術の検討2016

    • Author(s)
      高窪祐弥, 大石隆太, 伊藤重治, 長沼靖, 梁秀蘭, 佐々木明子, 佐々木幹, 大類広, 高木理彰
    • Journal Title

      日人工関節会誌

      Volume: 46 Pages: 633-634

  • [Journal Article] 精神疾患を有する患者に対する人工股関節全置換術の周術期合併症と短期成績2016

    • Author(s)
      竹内隆二, 佐々木幹, 高窪祐弥, 伊藤重治, 平山朋幸, 大木弘治, 高木理彰
    • Journal Title

      Hip joint

      Volume: 42 Pages: 944-946

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Current knowledge of implant-related pathology.2016

    • Author(s)
      Takagi M
    • Organizer
      2016 International Comibned Meeting of Orthopaedic Research Societies
    • Place of Presentation
      Convention center (Xi’an, Chaina)
    • Year and Date
      2016-09-22 – 2016-09-25
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The effect of anti-TNF inhibitors on innate immune system in synovial tissues in rheumatoid arthritis patients2016

    • Author(s)
      Takakubo Y, Oki H, Yang S, Hanaka N, Sasaki A, Ito J, L Xing, Sasaki K, Takagi M
    • Organizer
      2016 International Comibned Meeting of Orthopaedic Research Societies
    • Place of Presentation
      Convention center (Xi’an, Chaina)
    • Year and Date
      2016-09-22 – 2016-09-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A platelet aggregation-inducing factor podoplanin is highly expressed metastatic legions of osteosarcoma2016

    • Author(s)
      Oki H, Yang S, Hanaka N, Sasaki A, Ito J, L Xing, Sasaki K, Takagi M
    • Organizer
      2016 International Comibned Meeting of Orthopaedic Research Societies
    • Place of Presentation
      Convention center (Xi’an, Chaina)
    • Year and Date
      2016-09-22 – 2016-09-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Normative data of key and pulp pinches to grip strength in healthy twenties2016

    • Author(s)
      Hanaka N, Sasaki A, Ito J, L Xing, Sasaki K, Takagi M
    • Organizer
      2016 International Comibned Meeting of Orthopaedic Research Societies
    • Place of Presentation
      Convention center (Xi’an, Chaina)
    • Year and Date
      2016-09-22 – 2016-09-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Trend of atypical femoral fractures in rheumatic patients in the highly super aging area of North Japan2016

    • Author(s)
      Takakubo Y, Ota D, Naganuma Y, Oki H, Narita A, Ito J, Sasaki K, Takagi M
    • Organizer
      European League Against Rheumatism 2016
    • Place of Presentation
      Excell center (London, UK)
    • Year and Date
      2016-06-07 – 2016-06-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Expression of Toll-like receptors and distribution of immune-cells in rheumatoid synovial tissues of the patients treated by Abatacept2016

    • Author(s)
      Takakubo Y, Naganuma Y, Oki H, Yang S, Sasaki K, Takagi M
    • Organizer
      European League Against Rheumatism 2016
    • Place of Presentation
      Excell center (London, UK)
    • Year and Date
      2016-06-07 – 2016-06-07
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Innate immune system in total joint replacement2016

    • Author(s)
      Takagi M
    • Organizer
      The 9th Clare Valley Bone Meeting, Clare Valley
    • Place of Presentation
      Clare Convention Centre (Clare Valley, Australia)
    • Year and Date
      2016-04-03 – 2016-04-06
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Outcome of rotational acetabular osteotomy for dysplastic follow up for minimum 15 years2016

    • Author(s)
      Sasaki K, Ida H, Ishii M, Kawaji H, Takakubo Y, Ito J, Monma R, Takagi M
    • Organizer
      The 9th Clare Valley Bone Meeting, Clare Valley
    • Place of Presentation
      Clare Convention Centre (Clare Valley, Australia)
    • Year and Date
      2016-04-03 – 2016-04-06
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The relationship between reduction pattern and sliding distance in AO/OTA 31-A2/A3 trochanteric fractures in the elderly2016

    • Author(s)
      Ito J, Sasaki K, Takakubo Y, Momma R, Takagi M
    • Organizer
      The 9th Clare Valley Bone Meeting, Clare Valley
    • Place of Presentation
      Clare Convention Centre (Clare Valley, Australia)
    • Year and Date
      2016-04-03 – 2016-04-06
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 整形外科SURGICAL TECHNIQUE BOOKS 3 人工股関節置換術[THA・BHA]2016

    • Author(s)
      高木理彰
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      大阪, メディカ出版
  • [Book] 膠原病・リウマチ・アレルギー 研修ノート2016

    • Author(s)
      高木理彰
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      診断と治療社
  • [Book] 今日の整形外科治療方針2016

    • Author(s)
      高木理彰
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      医学書院
  • [Book] 標準整形外科学2016

    • Author(s)
      高木理彰
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      医学書院

URL: 

Published: 2018-01-16  

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