2021 Fiscal Year Annual Research Report
Pathophysiological study and image analysis of early-stage knee OA by focusing on osteochondrophytes
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19H03788
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
岡田 保典 順天堂大学, 大学院医学研究科, 特任教授 (00115221)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金子 晴香 順天堂大学, 医学部, 准教授 (50445516)
石島 旨章 順天堂大学, 大学院医学研究科, 教授 (70365576)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 変形性関節症 / 骨棘 / ヒアルロン酸 / 画像解析 / HYBID |
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| Outline of Annual Research Achievements |
早期変形性関節症（OA）関節軟骨破壊での重要課題であるヒアルロン酸（HA）―アグリカンネットワーク分解機構解明を目指して、HA分解酵素HYBID （Hyaluronan binding protein involved in hyaluronan depolymerization）遺伝子欠損（KO）マウスでの解析やアグリカン分解酵素ADAMTSs（a disintegrin and metalloproteinases with thrombospondin motifs）を中心に検討した。得られた主要な成果は以下の通りである。
(1) HYBID KOマウス膝OAモデルでは、関節組織での高分子HAの貯留とともに関節軟骨破壊と骨棘形成が有意に抑制され、野生型マウスでのOA誘導早期に膝関節内へ高分子HA注射により同様な効果が得られた。また、OA関節組織でのIL-6、TNF-α、IL-1などの発現亢進が証明された。これらのデータから、HYBIDは関節軟骨組織と関節液中のHA分解を介してOA進展に関わることが示された。
(2) 9種類のアグリカン分解性ADAMTSs分子を定量PCRで測定し、ADAMTS4のみが正常滑膜組織に比べてOA滑膜組織で高発現しており、OA滑膜線維芽細胞のIL-1α、TNF-α、TGF-β刺激での発現亢進とこれらによる相乗的亢進作用を実証した。また、ADAMTS4発現の完全な阻害にはTNF-αの作用阻害に加えてTAK1やALK5経路の阻害が必要であることを明らかにした。
(3)膝OA関節の骨棘と関節軟骨の細胞を種々の培養液で3D培養して、スフェロイドの経時的な大きさ、細胞数、組織学的変化、遺伝子発現を検討した結果、骨棘細胞には間葉系幹細胞の比率が高く、幹細胞用培養液で著しく大きくなることを示した。骨棘細胞スフェロイドを特異的に縮小させる因子を現在探索中である。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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