変形性関節症における骨棘形成機序

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K20055
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 堀田 昌宏 岡山大学, 医学部, 客員研究員 (00708084)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 軟骨分化 / ADAM12

Outline of Annual Research Achievements

ヒト変形性関節症 (OA) の関節軟骨組織でTGF-βにより誘導されるADAM12が高発現し、軟骨細胞の増殖促進やクラスター形成に関与することが報告されている。本研究ではADAM12の軟骨分化制御への関与について検討した。ATDC5細胞にITSを添加した軟骨分化過程において、Adam12の発現がピークに達した後に軟骨細胞の肥大化期のマーカー遺伝子であるCol10a1の発現の亢進を認めた。CRISPR/Cas9 systemを用いて作成したAdam12-KO ATDC5細胞では、wild typeと比較して分化誘導過程中にIgf-1の発現は抑制された。一方で、RUNX2の発現は分化誘導後2週目をピークに亢進した。分化誘導後3週と4週、5週目において、Adam12 KO ATDC5細胞で、wild typeと比較してCol10a1のmRNAと蛋白の発現が亢進した。さらに、Adam12-KO ATDC5細胞において、wild typeと比較し、細胞上清中のCol10a1の蛋白の発現が亢進した。Adam12-KO ATDC5細胞では、wild typeへのTGF-β刺激により誘導されたIgf-1の亢進やRUN2の抑制が阻害された。さらに、Adam12を過剰発現することにより、Igf-1の発現は亢進する一方でRunx2の発現は抑制された。OA軟骨変性の進行する過程に内軟骨性骨化が関与しているとされ、軟骨細胞肥大化の制御はOAの治療ターゲットとして重要である。本研究より、ADAM12は軟骨細胞肥大化の過程において、IGF-1やRUNX2の発現を制御することで内軟骨性骨化において重要な働きをしていることが示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

In vitro研究について再度解析する必要があったため

Strategy for Future Research Activity

Adam12-KOマウスの作成に難渋しており、今後はADAM12の上流シグナルであるmicroRNAについて研究を進めていく予定である。

Causes of Carryover

研究結果の解析を再度行う必要があり、予定通りに研究が終了しなかったためである。
引き続き、実験試薬やサンプルの保管費用に用いる予定である。