後縦靭帯骨化症における内軟骨性骨化に関与する因子とメカニカルストレスの影響の検討

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K10928
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: 杉田 大輔 福井大学, 学術研究院医学系部門, 助教 (90596678)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中嶋 秀明 福井大学, 学術研究院医学系部門, 講師 (10397276) ; 平井 貴之 福井大学, 学術研究院医学系部門, 特別研究員 (30569132)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: OPLL / Indian Hedgehog / マイクロアレイ

Outline of Annual Research Achievements

頚椎OPLLの骨化巣を含んだ靱帯組織から得た培養細胞を使用してメカニカルストレスを24時間加えた。ストレスの前後での培養細胞の遺伝子発現の変化をマイクロアレイを用いて検討し、Indian Hedgehogのシグナリングの一部の遺伝子発現の増加が確認できた。次に、Indian Hedgehogのシグナリングの一部のタンパクの発現量について検討した。培養細胞にメカニカルストレスを24時間加えて、mRNAの発現量の変化に関してウェスタンブロッティング法で検討したところ、Indian Hedgehog、Runx2、Sox9ののmRNA発現は経時的に増加していた。また、Gli3のmRNA発現量も経時的に増加が見られたが、Gli2とSMOはメカニカルストレスを加えて12時間までは発現の増加が見られたが、24時間では発現量が低下していた。OPLLの骨化巣を含む組織の骨化前線におけるIndian Hedgehogシグナリングの発現について免疫組織科学的に検討したところ、Indian Hedgehog、Sox9は前肥大軟骨細胞層に強い発現の局在が見られ、Runx2は肥大軟骨細胞層で強い発現を認めた。Gli2、PTHｒPは前肥大軟骨細胞層の周囲で発現を認め、Gli3は肥大軟骨細胞層に発現が見られた。これらの結果からOPLLにおいてIndian Hedgehogとそのシグナリングの発現が骨化巣の進展において重要な役割を持っている可能性があることが考えられた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

OPLLの骨化巣の伸展にIndian Hedgehogとそのシグナリングが関与している可能性までは検討できた。今後はIndian hedgehogのアンタゴニストを用いた細胞の共培養でIndian Hedgehogのシグナリングの発現やmRNAレベルで抑制されるかどうかの検討を行う予定である。

Strategy for Future Research Activity

頚椎OPLLの骨化巣を含んだ靱帯組織から得た培養細胞を使用したマイクロアレイによる遺伝子発現の変化を検討し、Indian Hedgehogのシグナリングの一部の遺伝子発現の増加が確認できた。次に、Indian Hedgehogのシグナリングの一部のタンパクの発現量について検討した。培養細胞にメカニカルストレスを24時間加えて、mRNAの発現量の変化に関してウェスタンブロッティング法で検討したところ、Indian Hedgehog、Runx2、Sox9ののmRNA発現は経時的に増加していた。また、Gli3のmRNA発現量も経時的に増加が見られたが、Gli2とSMOはメカニカルストレスを加えて12時間までは発現の増加が見られたが、24時間では発現量が低下していた。現在はこれらの結果をまとめて海外のジャーナルに投稿中の段階である。

Causes of Carryover

補助事業の誠実な執行に努めた結果、当初計画より経費の使用が節約できたことにより未使用額が生じた。

当該未使用額を次年度に持ち越して追加の試薬・抗体・消耗品等購入する。