2018 Fiscal Year Research-status Report
Discovery of novel target molecules that regulate discogenic pain by investigating of the mechanism of suppressive action by prostaglandins.
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17K11028
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
鈴木 秀和 東京医科大学, 医学部, 兼任講師 (40317871)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 謙吾 東京医科大学, 医学部, 主任教授 (10246316)
澤地 恭昇 東京医科大学, 医学部, 助教(特任) (20571152)
遠藤 健司 東京医科大学, 医学部, 准教授 (90266479)
松岡 佑嗣 東京医科大学, 医学部, 助教 (50408126)
高松 太一郎 東京医科大学, 医学部, 助教 (90459561)
関 健 東京医科大学, 医学部, 助教 (40617669)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 椎間板性腰痛 / 神経成長因子 / 細胞外基質分解酵素 / 細胞内情報伝達 / DUSP-1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，椎間板性腰痛発症の分子機構として，椎間板の変性に伴い，疼痛伝達を担う神経線維が変性椎間板内側に侵入し，さらに疼痛感作が行われることが明らかになってきた．一方，我々は，腰痛治療に汎用される選択的COX-2阻害剤が，椎間板変性に関わる細胞外基質分解酵素発現や神経侵入を担う神経成長因子(NGF)発現をむしろ促進させ，逆に選択的COX-2阻害剤で抑制されるPGE2が，これらの発現を抑制することを明らかにし報告してきた.本研究では，PGE2による細胞外基質分解酵素およびNGFの発現制御の機序解明を目指し，炎症の細胞内情報伝達を担うMAP (mitogen-activated protein) kinases (p38, ERK, JNK)を抑制する内因性脱リン酸化酵素DUSP (dual specificity phophatase)-1に着目し検討を行い，DUSP-1の椎間板性腰痛に対する新規薬剤としての可能性を明らかにすることを目的とした.
前年度までに，PGE2のMAP kinasesのリン酸化に対する効果およびMAP kinasesの細胞外基質分解酵素およびNGF発現に対する役割について各種MAP kinasesの阻害剤を用いて検討し結果，PGE2が炎症性サイトカインであるIL-1により誘導されるMAP kinasesのリン酸化を抑制し，細胞外基質分解酵素(MMP-1およびMMP-13)発現は，p38およびJNK阻害剤により抑制され，NGF発現はp38阻害剤により抑制されることを明らかにした．
当該年度は，siRNAの手法を用いDUSP-1のknock down細胞を作成し，DUSP-1の機能評価を試みた．その結果，DUSP-1 knock down細胞において，IL-1により誘導されるMAP kinasesのリン酸化は顕著に増強され，リン酸化期間も延長した．同細胞において，IL-1により誘導されるMMPsおよびNGF発現が有意に増強されることが判明した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度は，siRNAによりDUSP-1 knock down細胞を調整すること，さらに同細胞においてIL-1により誘導されるMAP kinasesのリン酸化動態，およびMMPsとNGF発現への効果について明らかにすることを目的とし研究を遂行した．
困難が予想されたDUSP-1 knock down細胞の調整が効率よく行える実験条件が比較的早期に整い，以降の研究がおむね計画通り研究遂行が行えたと言える．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題の最終年度である次年度は，これまでの当該研究結果の再現性を確認するとともに，研究結果について詳細な統計学的解析を行い，専門誌への投稿を目指す．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由として，当初の研究計画よりも効率的に研究遂行がなされた点があげられる．
当該研究課題の最終年度にあたる次年度は，研究結果の再現性の確認を行うとともに，国際学会での報告（発表確定済）と，専門誌への投稿を予定している
当該研究成果を国内外に発信すべく，再現性の確認や不足データの追加実験に関わる消耗品の購入と，国際学会での報告に関わる経費（参加費，旅費，滞在費）および専門誌への投稿に関わる経費（論文校閲費，別刷り印刷費等）として助成金を使用することを計画している．
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Research Products
(10 results)
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[Presentation] Role of DUSP1 on the regulation of NGF and MMPs in human intervertebral disc cells2019
Author(s)
Takuya Kusakabe, Yasunobu Sawaji, Kenji Endo, Takamitsu Konishi, Asato Maekawa, Kazuma Murata, Taichiro Takamatsu, Yuji Matsuoka, Hidekazu Suzuki, Takato Aihara, Kengo Yamamoto
Organizer
The 46th International Society for the Study of the Lumbar Spine Annual Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] Role of DUSP1 on the regulation of NGF and MMPs in human intervertebral disc cells2018
Author(s)
Takuya Kusakabe, Yasunobu Sawaji, Kenji Endo, Takamitsu Konishi, Asato Maekawa, Takeshi Seki, Taichiro Takamatsu, Yuji Matsuoka, Hidekazu Suzuki, Takato Aihara, Kengo Yamamoto
Organizer
the 28th Japanese-Korean Combined Orthopaedic Symposium
Int'l Joint Research
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