Analysis of serum biomarkers in patients with spinal ossification

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K10815
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 川口 善治 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 准教授 (00262527)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北島 勲 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 教授 (50214797) ; 箭原 康人 富山大学, 附属病院, 医員 (60456390) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 脊椎脊髄病学 / 脊柱靭帯骨化症 / 骨化関連因子

Outline of Annual Research Achievements

脊柱靱帯骨化症の病態解明、治療と予防法を探るべく以下の２つの研究を行っている。
１．脊柱靱帯骨化症患者とコントロールを対象とした臨床研究
当科で外来通院している脊柱靱帯骨化症患者約200名と年齢性をマッチさせたコントロール患者約200名より採血約10mlおよび採尿20mlを行い、血中バイオマーカーを測定した。脊柱靱帯骨化症患者において高感度CRP値は高値であり、骨化巣の伸展と高感度CRP値が正の相関関係があることが分かった。すなわち骨化巣の形成と伸展には炎症が関わっていることが確認され、これを英文論文にまとめた。さらに脊柱靱帯骨化症患者では血中リン値が有意な低値を示し、全脊椎の骨化巣の広がりと負の相関を示した。本年度はこれを受け、リンの代謝に関わる血中FGF-23を測定しこれが脊柱靱帯骨化症患者で高値であることを突き止め、英文論文に掲載した。一方、1, 25(OH)2Dは測定の幅が大きく、有意な相違は認められなかった。これらの脊柱靱帯骨化症におけるバイオマーカーがこれまでにどの程度明らかにされているかの確証を得るためsystematic reviewを行い、これを論文として掲載した。脊柱靱帯骨化症におけるバイオマーカー研究は、未だその数は多くなく、決定的なものが見つかっていないこと、検討したサンプルサイズが少ないこと、以上が問題であろうと思われた。
その他、脊柱靱帯骨化症患者を対象とした臨床研究も当施設単独および多施設研究として行っており、その結果を複数の英文論文に掲載した。
２．臨床検体（手術時採取した皮膚細胞）を用いたin vitro研究
富山大学附属病院でのサンプルを用い、研究するための準備がなされている。骨芽細胞様細胞および軟骨細胞用細胞のFGF-23、1, 25(OH)2D、Klothoに対する挙動を探る。また将来構想として網羅的オミックス解析を行い、疾患感受性遺伝子を同定する。しかし現在、共同研究者が海外留学中であり、解析には至っていない。

Research Products

• [Journal Article] Clinical impact of ossification of the posterior longitudinal ligament progression after cervical laminoplasty (2019)
  • Author(s): Kawaguchi Y, Nakano M, Yasuda T, Seki S, Suzuki K, Yahara Y, Makino H, Kobayashi K, Kimura T
  • Journal Title: Clinical Spine Surgery Volume: 32 Pages: E133～E139
  • DOI: 10.1097/BSD.0000000000000747
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The effect of multiple lesions in patients with ossification of the posterior longitudinal ligament of the cervical spine (2019)
  • Author(s): Kawaguchi Y, Nakano M, Yasuda T, Seki S, Suzuki K, Yahara Y, Makino H, Kobayashi K, Kimura T
  • Journal Title: Journal of Orthopaedic Science Volume: 24 Pages: 420～425
  • DOI: 10.1016/j.jos.2018.11.012
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Co-existence of ossification of the nuchal ligament is associated with severity of ossification in the whole spine in patients with cervical ossification of the posterior longitudinal ligament -A multi-center CT study- (2019)
  • Author(s): Yoshii T, Hirai T, Iwanami A, Nagoshi N, Takeuchi K, Mori K, Yamada T, Seki S, Tsuji T, Fujiyoshi K, Furukawa M, Nishimura S,Wada K, Koda M, Furuya T, Matsuyama Y, Hasegawa T, Takeshita K, Kimura A, Abematsu M, Haro H, Ohba T, Watanabe M, Katoh H, Watanabe K, Ozawa H, Kanno H, Imagama S, Kawaguchi Y, et al.
  • Journal Title: Journal of Orthopaedic Science Volume: 24 Pages: 35～41
  • DOI: 10.1016/j.jos.2018.08.009
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Increase of the serum FGF-23 in ossification of the posterior longitudinal ligament (2018)
  • Author(s): Kawaguchi Y, Kitajima I, Nakano M, Yasuda T, Seki S, Suzuki K, Yahara Y, Makino H, Ujihara Y, Ueno T, Kimura T
  • Journal Title: Global Spine Journal Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1177/2192568218801015
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Biomarkers of ossification of the spinal ligament (OSL) (2018)
  • Author(s): Kawaguchi Y
  • Journal Title: Global Spine Journal Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1177/2192568218791799
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Prevalence and distribution of diffuse idiopathic skeletal hyperostosis on whole-spine computed tomography in patients with cervical ossification of the posterior longitudinal ligament (2018)
  • Author(s): Nishimura S, Nagoshi N, Iwanami A, Takeuchi A, Hirai T, Yoshii T, Takeuchi K, Mori K, Yamada T, Seki S, Tsuji T, Fujiyoshi K, Furukawa M, Wada K, Koda M, Furuya T, Matsuyama Y, Hasegawa T, Takeshita K, Kimura A, Abematsu M, Haro H, Ohba T, Watanabe M, Katoh H, Watanabe K, Ozawa H, Kanno H, Kawaguchi Y, et al.
  • Journal Title: Clinical Spine Surgery Volume: 31 Pages: E460～E465
  • DOI: 10.1097/BSD.0000000000000701
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Distribution of ossified spinal lesions in patients with severe ossification of the posterior longitudinal ligament and prediction of ossification at each segment based on the cervical OP index classification: a multicenter study (JOSL CT study) (2018)
  • Author(s): Hirai T, Yoshii T, Nagoshi N, Takeuchi K, Mori K, Ushio S, Iwanami A, Yamada T, Seki S, Tsuji T, Fujiyoshi K, Furukawa M, Nishimura S, Wada K, Furuya T, Matsuyama Y, Hasegawa T, Takeshita K, Kimura A, Abematsu M, Haro H, Ohba T, Watanabe M, Katoh H, Watanabe K, Ozawa H, Kanno H,Imagama S, Ando K, Kawaguchi Y, et al.
  • Journal Title: BMC Musculoskeletal Disord Volume: 19 Pages: 107
  • DOI: 10.1186/s12891-018-2009-7
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Perioperative complications after surgery for thoracic ossification of posterior longitudinal ligament- nationwide multicenter prospective study (2018)
  • Author(s): Imagama S, Ando K, Takeuchi K, Kato S, Murakami H, Aizawa T, Ozawa H, Hasegawa T, Matsuyama Y, Koda M, Yamazaki M, Chikuda H, Shindo S, Nakagawa Y, Kimura A, Takeshita K, Wada K, Katoh H, Watanabe M, Yamada K, Furuya T, Tsuji T, Fujibayashi S, Mori K, Kawaguchi Y, Watanabe K, Matsumoto M, Yoshii T, Okawa A
  • Journal Title: SPINE Volume: 43 Pages: E1389～E1397
  • DOI: 10.1097/BRS.0000000000002703
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 脊椎靭帯骨化症のバイオマーカー、文献レビューの検討 Review paper regarding biomarkers for ossification of the spinal ligaments (2018)
  • Author(s): 川口善治、安田剛敏、関 庄二、鈴木賀代、牧野紘士、小林賢司、木村友厚
  • Organizer: 第33回日本整形外科基礎学術集会