Development of prevention and repair of degenerative joint disorders with fluocinolone acetonide (FA).

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K20480
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 笈田 育尚 岡山大学, 大学病院, 医員 (50625720)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: フルオシノロンアセトニド / 軟骨細胞分化 / 軟骨再生 / ヒト骨髄由来間葉系間質細胞（hBMSCs）

Outline of Annual Research Achievements

介護保険の要支援原因疾患の第一位は関節疾患であり，労働力や生活の質の低下，医療費の高騰などを引き起こす一因と考えられ社会問題となっている．関節疾患の症状の多くは，関節軟骨の退行性変化が疾患の本態である変形性関節症により生じており，関節疾患の治療には関節軟骨の退行性変化への予防・治療法の開発が急務である．
そこで我々は軟骨細胞分化の分子生物学的観点に基づいたスクリーニングシステムを構築し，フルオシノロンアセトニド（FA）を強力な軟骨細胞分化促進作用を有する薬剤として同定することに成功した．本研究では，FAの軟骨細胞分化促進メカニズムを解明し，FAを応用した変形性関節症の予防・治療法の開発を目的とした．
FAの軟骨分化促進作用のシグナル伝達経路を同定するためpathway arrayを行った．その結果FAはmTOR/AKTシグナルを活性化し，さらにTGF-β3の下流であるSmad2/3も活性化した．In vivoにおいてFAの軟骨再生能を検討するため，軟骨細胞誘導培地にてペレット培養したヒト骨髄由来間葉系間質細胞（hBMSCs）を免疫不全マウスの大腿骨膝蓋面に作製した軟骨全層欠損部に移植し，１ヶ月後に再生した軟骨量を評価した．その結果，FA/TGF-β3移植群において，II型コラーゲン陽性の軟骨組織が再生されている像が確認された．一方，非刺激群，TGF-β3単独刺激群，FA単独刺激群，triamcinolone acetonide /TGF-β3，dexamethasone /TGF-β3刺激群においても軟骨再生は認められなかった．
臨床の現場では移植される細胞の品質管理，コストの問題から無細胞治療が望まれている．そこで，大腿骨膝蓋面軟骨欠損に対し細胞を用いずにFA/TGF-β3を含むキャリアーを用いて同様の実験を行った．その結果マウス関節軟骨全層欠損モデルにおいてFAによる関節軟骨再生は認めなかった．
今後は軟骨再生の臨床応用に向けた無細胞治療の開発研究が求められる．