Challenge for liquid biopsy of osteoarthritis

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K19727
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 廣畑 聡 岡山大学, 保健学研究科, 教授 (90332791)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大月 孝志 岡山大学, 保健学研究科, 非常勤研究員 (10534802) ; 臼井 真一 岡山大学, 保健学研究科, 准教授 (50346417) ; 稲垣 純子 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (90271056)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2019-03-31
• Keywords: 遺伝子

Outline of Annual Research Achievements

変形性関節症は整形外科領域では最も頻度の高い疾患であり、我が国の潜在的な患者速く３３００万人と推定されているが、適切な早期診断法がない。近年、がんの診断分野において「リキッド・バイオプシー」が注目されている。リキッド・バイオプシーは少量の血液や尿などで実施できるため（１）低侵襲 （２）早期診断 （３）ゲノム解析による治療薬選択 など多くの利点が報告されており世界中の研究機関や医療機器メーカーが開発に乗り出している。しかし骨・関節領域でのリキッドバイオプシーは我々の知る限り臨床応用例がない。果たして、変形性関節症のリキッドバイオプシーは実現できるのか？この命題に答えを出すために、本研究では変形性関節症へのリキッドバイオプシーに挑戦した。
まず、ラットに膝関節の前十字靭帯及び内側側副靭帯を切離し、内側半月板を切除した変形性関節症手術モデルを作成した。変形性関節症手術の施行前および作成後において、経時的にそれぞれ関節液および末梢血液の採取を行った。得られた関節液および血漿成分からエクソソームを含む小胞成分を精製した。血漿成分中の小胞成分の粒子径を測定したところエクソソームが含まれていることが確認された。次にエクソソーム中に含まれているRNA成分を定量した。関節液はスタート時の採取量が少ないこともあってＲＮＡ検出が非常に困難であったのに対し、血液中のエクソソームに含まれるＲＮＡは一定量存在することが確認された。これら一連の結果は、ヒト変形性関節症患者においても関節液が大量に貯留して穿刺を行うケースは、変形性関節症早期よりも変形性関節症進行期であることを鑑みると、関節液によるリキッド・バイオプシーの妥当性に解を与えると考えられ、血液中のエクソソーム成分に着目するべきであると考えられた。さらに、血液中のエクソソーム内のRNA解析結果から超高感度測定系が必要であることが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] Serum malondialdehyde-modified low-density lipoprotein levels on admission predict prognosis in patients with acute coronary syndrome undergoing percutaneous coronary intervention. (2019)
  • Author(s): Amioka N , Miyoshi T , Otsuka H , Yamada D , Takaishi A , Ueeda M , Hirohata S , Ito H.
  • Journal Title: J Cardiol. Volume: pii: S0914-5087(19) Pages: 30051-6
  • DOI: 10.1016/j.jjcc.2019.02.012
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Non-alcoholic steatohepatitis aggravates nitric oxide synthase inhibition-induced arteriosclerosis in SHRSP5/Dmcr rat model (2018)
  • Author(s): Watanabe Shogo、Kumazaki Shota、Yamamoto Shusei、Sato Ikumi、Kitamori Kazuya、Mori Mari、Yamori Yukio、Hirohata Satoshi
  • Journal Title: International Journal of Experimental Pathology Volume: 99 Pages: 282～294
  • DOI: 10.1111/iep.12301
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] High molecular weight hyaluronan protects cartilage from degradation by inhibiting aggrecanase expression (2018)
  • Author(s): Ohtsuki Takashi、Asano Keiichi、Inagaki Junko、Shinaoka Akira、Kumagishi-Shinaoka Kanae、Cilek Mehmet Z.、Hatipoglu Omer F.、Oohashi Toshitaka、Nishida Keiichiro、Komatsubara Issei、Hirohata Satoshi
  • Journal Title: Journal of Orthopaedic Research? Volume: 36 Pages: 3247～3255
  • DOI: 10.1002/jor.24126
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Adjunctive left anterior line ablation induced left atrial dysfunction and dyssynchrony in atrial fibrillation ablation (2018)
  • Author(s): Yamaji Hirosuke、Murakami Takashi、Hina Kazuyoshi、Higashiya Shunichi、Kawamura Hiroshi、Murakami Masaaki、Kamikawa Shigeshi、Hirohata Satoshi、Kusachi Shozo
  • Journal Title: Heart and Vessels Volume: 34 Pages: 331～342
  • DOI: 10.1007/s00380-018-1238-x
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Host-produced ADAMTS4 Inhibits Early-Stage Tumor Growth. (2018)
  • Author(s): Asano K, Edamatsu M, Hatipoglu OF, Inagaki J, Ono M, Ohtsuki T, Oohashi T, Hirohata S.
  • Journal Title: Acta Med Okayama. Volume: 72(3) Pages: 257-266
  • DOI: doi: 10.18926/AMO/56071
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Differences in activated clotting time and initial heparin dosage during atrial fibrillation ablation for patients with edoxaban compared with warfarin (2018)
  • Author(s): Yamaji Hirosuke、Murakami Takashi、Hina Kazuyoshi、Higashiya Shunichi、Kawamura Hiroshi、Murakami Masaaki、Kamikawa Shigeshi、Hirohata Satoshi、Kusachi Shozo
  • Journal Title: Journal of Cardiovascular Electrophysiology Volume: 29 Pages: 835～843
  • DOI: 10.1111/jce.13483
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A High-Fat and High-Cholesterol Diet Induces Cardiac Fibrosis, Vascular Endothelial, and Left Ventricular Diastolic Dysfunction in SHRSP5/Dmcr Rats (2018)
  • Author(s): Watanabe Shogo、Kumazaki Shota、Kusunoki Katsuhiro、Inoue Terumi、Maeda Yui、Usui Shinichi、Shinohata Ryoko、Ohtsuki Takashi、Hirohata Satoshi、Kusachi Shozo、Kitamori Kazuya、Mori Mari、Yamori Yukio、Oka Hisao
  • Journal Title: Journal of Atherosclerosis and Thrombosis Volume: 25 Pages: 439～453
  • DOI: 10.5551/jat.40956
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] メカニカルストレスによるHYBID遺伝子の発現抑制 (2019)
  • Author(s): 大月 孝志、劉 国楽、西村 拓人、立木 美穂、岡田 真澄、品岡 玲、チレッキ メフメット、オメル ハティポール、稲垣 純子、古松 毅之、西田 圭一郎、下田 将之、岡田 保典、廣畑 聡
  • Organizer: 第32回日本軟骨代謝学会
• [Presentation] The Westerizaton of Life Style and Atherosclerosis in Japan ?The Balance of EPA and AA- (2018)
  • Author(s): N. Matsuo, K. Hayashi, Y. Katou, M. Hasegawa, M. Tanimoto, T. Fujiwara, K. Kagawa, Y. Nakano, N. Oonishi, A. Takaishi, S. Hirohata, M. Ueeda.
  • Organizer: 第86回欧州動脈硬化会議（EAS congress）
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Supplementation of Omega-3 PUFAs could improve long term prognosis after PCI in patients without hyperlipidemia and diabetes. (2018)
  • Author(s): N. Matsuo, K. Hayashi, Y. Katou, M. Hasegawa, M. Tanimoto, T.Fujiwara, K. Kagawa, Y. Nakano, N. Oonishi, A. Takaishi, S. Hirohata, M. Ueeda.
  • Organizer: 第86回欧州動脈硬化会議（EAS congress）
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Analysis of serum HDL subclass from rats with non-alcoholic fatty liver disease induced by high-fat and high-cholesterol diet. (2018)
  • Author(s): Shinohata R, Watanabe S, Hirohata S, Nakajima K, Okazaki M, Usui S.
  • Organizer: 第70回米国臨床化学会学術集会(AACC 70th Annual Scientific Meeting)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Bile acid metabolic disorder aggravates cardiac dysfunction in SHRSP5/Dmcr rat that induced non-alcoholic steatohepatitis. (2018)
  • Author(s): Shota Kumazaki, Shun Sasaki, Rina Tagashira, Mayu Nakamura, Nozomi Maruyama, Satoshi Hirohata, Shogo Watanabe
  • Organizer: The 7th International Congress on Lipid & Atherosclerosis 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Non-alcoholic steatohepatitis aggravates myocardial infarction induced by NO synthase inhibitor. (2018)
  • Author(s): Shota Kumazaki, Shun Sasaki, Rina Tagashira, Mayu Nakamura, Nozomi Maruyama, Satoshi Hirohata, Hisao Oka, Shogo Watanabe
  • Organizer: The 18th International SHR Symposium (official satellite symposium of ISH2018)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] AN69ST膜のlifetime関連因子の膜面積による比較検討 (2018)
  • Author(s): 岡田 真澄、平山 隆浩、末永 健二、藤原 宏成、落葉 佑昌、岩藤 晋、内藤 宏道、中尾 篤典、廣畑 聡
  • Organizer: 第8回中四国臨床工学会
• [Presentation] 高度救命救急センターにおける CRRT 膜の lifetime に関する検討 (2018)
  • Author(s): 岡田 真澄、平山 隆浩、末永 健二、藤原 宏成、落葉 佑昌、岩藤 晋、内藤 宏道、中尾 篤典、廣畑 聡
  • Organizer: 第29回 日本急性血液浄化学会学術集会
• [Presentation] 好酸球由来カチオン性タンパクの精製および酸化ストレス下での心筋芽細胞保護効果の検討 (2018)
  • Author(s): 西村 拓人、 立木 美穂、 稲垣 純子、 Omer Faruk Hatipoglu、 大月 孝志、 池村 健太郎、 劉 国楽、 廣畑 聡
  • Organizer: 第13回 日本臨床検査学教育学会学術大会
• [Presentation] Isolation and characterization of extracellular microvesicles in osteoarthritis (2018)
  • Author(s): Liu G, Ohtsuki T, Shinaoka A, Komatsu K, Notsu Y, Hatipoglu OF, Nishimura T, Inagaki J, Yamada H, Nishida K, Sun L, Hirohata S.
  • Organizer: 第41回日本分子生物学会年会