変形性膝関節症における前十字靭帯の網羅的な遺伝子発現解析と治療への応用

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K20073
• Research Institution: Toho University
• Principal Investigator: 齊藤 雅彦 東邦大学, 医学部, 助教 (30718747)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 変形性膝関節症 / 前十字靭帯 / 網羅的遺伝子解析 / RNAシーケンス

Outline of Annual Research Achievements

本研究は変形性膝関節症(膝OA)における前十字靭帯(ACL)変性の病態解明および膝OAの病態への関与を遺伝子およびタンパクレベルで明らかにすることを目的としている。平成30年度は平成29年度から引き続き、膝OAのACLにおける網羅的な遺伝子発現(mRNA、miRNA)をRNA-Seqを用いて遺伝子発現の解析を行う予定としていた。本研究では、ACLの肉眼的な変性度により3群 (正常群:肉眼的に正常、軽度変性群:一部変性しているものの、連続性は保たれている、断裂群:変性が強く、連続性がない)に分けて、 遺伝子発現差を検討する予定であるが、各群最低5検体での分析を検討している。平成30年度も検体採取を行い、軽度変性群および断裂群の検体を得ることができたが、検体を人工膝関節置換術症例から採取している為、多くの症例ではACLも変性しており、ACLが変性していない正常群が集まらず、RNA-Seqまで至らなかった。ただし、平成30年度は、採取した検体の肉眼的所見と病理組織学的な変性度が相関していることが、検体の病理組織学検査で確認できた。また、断裂群では検体量自体が少ないが、RNA-Seqおよびその後のRT-PCR等の検査も行えるだけの十分量のRNA採取が得られることが確認できた。また、平成30年度は軽度変性群と断裂群で遺伝子発現に差があるかをRT-PCRにて2群間で比較し、変性度により遺伝子発現に差があることが確認できた。そこで、次年度はこの結果に基づき、正常～ごく軽度の変性群を集めていき、その中で正常に比較的近いものを5検体用いて、正常群に振り分け、RNA-Seqにて遺伝子解析を進めていく予定である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

本研究では、変形性膝関節症における前十字靭帯の変性度を肉眼的に3群に分けているが、未だ正常群の検体数が足りていない。検体が末期の変形性膝関節症に対して行う人工膝関節置換術の際に採取している為、なかなか正常に近い前十字靭帯が残っている症例が少なく、検体数が目標数に届いていない。しかし、今年度は昨年度より人工膝関節置換術の症例が増えている為、正常群の検体数 も得られる見込みである。

Strategy for Future Research Activity

本年度は正常群の検体数を集め、もし目標の5例に足りない場合でもRNAシーケンス、miRNAシーケンスを行う予定である。すでに、RNAシーケンスを外注する業者と検体が揃ってからのシーケンスまでの流れは確認できているため、検体数が揃い次第、シーケンスを開始する予定である。シーケンス結果はBioanalystと結果を解析する予定となっているため、検体数が揃えれば本年度中に研究結果を得ることができると考える。

Causes of Carryover

経費の大部分をRNAシーケンスを行うための費用として使用する予定であったが、平成30年度にRNAシーケンスを行えなかった為、次年度へ持ち越しとなった。次年度使用額はRNAシーケンス関連で全て使用する予定である。