2017 Fiscal Year Research-status Report
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16K10882
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
橋本 功 東北大学, 大学病院, 助教 (00718497)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 変形性関節症 / 軟骨細胞 / 遺伝子発現 / 網羅的解析 / マイクロアレイ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究責任者が以前欧米人の大腿骨頭を用いた研究において、健常軟骨細胞と比較して、変形性股関節症（股関節OA)軟骨細胞ではインターロイキン-1b（IL1B）遺伝子の発現が著明に亢進していた。その遺伝子発現調節機構に関して、IL1B遺伝子のプロモーター領域におけるDNAメチル化の関与を解明する目的で研究を開始した。今回の研究では、日本人の股関節OA軟骨細胞において、IL1B発現に著明な亢進がみられないことが判明した。一般に欧米人の股関節OAは明らかな誘因がない一次性であるのに対し、日本人では発育性股関節形成不全症（DDH)を基にした二次性OAが殆どである。このためまず欧米人と日本人のOA軟骨細胞の遺伝子発現パターンの違いを明らかにすることから研究を開始した。日本人のOA軟骨細胞における網羅的遺伝子発現解析の報告は過去に例を見ない。今回我々は、日本人の非OA大腿骨頭8検体、OA骨頭12検体から拡散を抽出し、マイクロアレイによる網羅的遺伝子解析を行った。さらに過去に欧米人検体で報告されたOA軟骨細胞の遺伝子発現パターンと比較した。マイクロアレイで解析した全24,460遺伝子のうち，非OA群よりOA群で発現が上昇したものは888遺伝子，低下したものは732遺伝子であった．OA群で顕著な発現を示した遺伝子はII型コラーゲン (COL2AI) などの細胞外基質を構成する因子を多く含んでいた．OAで発現が亢進している遺伝子のうち，欧米人の一次性OAと共通しているものは10%のみであった．日本の二次性股関節OA軟骨細胞で著明な発現上昇を示した新規遺伝子として，DPT, IGFBP7, KLF2が同定された．欧米人OAと共通した有意なpathwayとして，ECM-receptor interaction pathway，focal adhesion pathway等が同定された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
上記の通り、研究の前提となる「OA軟骨細胞におけるIL1B遺伝子の過剰発現」が日本人OA軟骨細胞でみられなかったことから、まずOA軟骨細胞における遺伝子発現パターンの解析から開始することとなった点が、今回の研究において計画と異なる展開となった最も大きな要因である。
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| Strategy for Future Research Activity |
上記の理由から、まずはじめに日本人OA軟骨細胞における遺伝子発現パターンを網羅的に解析し、過去の欧米からの報告との違いを確認した。そこで日本人のOA軟骨細胞で特徴的に発現する新たな遺伝子群が発見された。このため、それら遺伝子がOAの発病や伸展にどの様に関与するかを確認する研究を進める。今回新たに日本の二次性股関節OA軟骨細胞に特徴的かつ著明な発現上昇を示した新規遺伝子として、DPT・IGFBP7・KLF2が同定された．またそれらの遺伝子の発現調節機構と、OAの発症と進展に関わる機構についてを、DNAメチル化の点も含めて解析する。これにより、日本人のOAに沿った病態解明につなげる予定である。
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| Causes of Carryover |
（理由）実験の進捗に当初の予定から変更が生じたため、必要となる物品の内容が変わったため。
（使用計画）次年度は、前年度までに解明した日本人OA軟骨細胞において特異的に発現した遺伝子群のOA発症への関与を確認すべく、定量的PCR, 組織の免疫染色等に使用する抗体等の物品費として研究資金を使用する予定である。
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