変形性関節症に対する小胞体ストレス応答を標的とした新規治療の開発

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K11013
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 水田 博志 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (60174025)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 廣瀬 隼 熊本大学, 医学部附属病院, 准教授 (40433007) [Withdrawn] ; 唐杉 樹 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 講師 (80706482) ; 岡元 信和 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (70600162)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 軟骨変性 / 変形性膝関節症 / 小胞体ストレス / 小胞体ストレス応答

Outline of Annual Research Achievements

膝OAモデル作成後に、Salubrinal投与群（術後8週：Sal-8w群、術後12週：Sal-12w群）と、PBS投与群（術後8週：PBS-8w群、術後12週：PBS-12w群）の4群（n=7）を作成し、軟骨変性、軟骨細胞機能、小胞体ストレス応答ならびにアポトーシスの発生について解析した。
軟骨変性はHE染色とサフラニン-O染色を行ってmodifed Mankin scoreで評価した。Sal-8w群とPBS-8w群およびSal-12w群とPBS-12w群にはそれぞれ差を認めなかった(8w：Sal群vs. PBS群2.7 vs. 2.1, 12w：Sal群vs. PBS群4.1 vs. 3.4)。
軟骨細胞機能は、2型コラーゲンとアグリカンの免疫染色を行ってstaining H-scoreで評価した。２型コラーゲン(170.7 vs. 201.1, 156.4 vs. 183.3)およびアグリカン(56.0 vs. 52.4, 39.9 vs. 48.9)には差を認めなかった。同様にMMP13(56.2 vs. 67.5, 54.0 vs. 54.5)とADAMTS5(41.4 vs. 38.7, 29.4 vs. 33.2)の陽性細胞率には差を認めなかった。
小胞体ストレス応答に関しては、p-eIF2α(28.8 vs. 23.2, 4.5 vs. 2.8)、CHOP(54.1 vs. 58.2, 51.6 vs. 32.5)、XBP1s(18.5 vs. 16.1, 17.8 vs. 15.4)およびGRP78(78.3 vs. 72.6, 71.1 vs. 76.4)と陽性細胞率には差を認めなかった。
アポトーシスはTUNEL染色陽性細胞率で評価したが、これもSalubrinal群とPBS群とに差を認めなかった(11.2 vs. 17.0, 11.2 vs. 12.0)。
まとめると、軟骨変性の進行、軟骨細胞機能、小胞体ストレス応答およびアポトーシスの発生は、8週時、12週時のいずれにおいてもSalubrinal投与群と対照群とに有意な差異を認めなかった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予想通りの結果は得ることができなかったが、当初の計画通りの実験を行い、解析した。

Strategy for Future Research Activity

次年度以降も2017年度と同様の実験系と解析手法を用い、小胞体ストレス性アポトーシスを制御しうる他の薬剤を投与して、研究を継続する。2018年度はフラボノイ（Quercetin）、2019年度はケミカルシャペロン（4-PBA）を投与し、軟骨変性の進行、軟骨細胞機能、小胞体ストレス応答およびアポトーシスの発生について組織学的に解析を行う予定である。