The role of cerebrospinal fluid for the development of scoliosis

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K09561
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: YAGI MITSURU 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (40338091)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小牧 裕司 公益財団法人実験動物中央研究所, ライブイメージングセンター, 室長代理 (10548499) ; 中村 雅也 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (30217898) ; 関 布美子 公益財団法人実験動物中央研究所, ライブイメージングセンター, 研究員 (40771407) ; 宮本 健史 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任教授 (70383768)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ライブイメージング / 脳脊髄液 / 側弯症

Outline of Final Research Achievements

Analysis of cerebrospinal fluid using Time-SLIP MRI in AIS patients and normal subjects showed no clear correlation between TD and the cobb angle of the main curve, Lenke type, Risse sign, or age. On the other hand, TD tended to be lower in the volunteer group when compared with volunteers. Mice in which PTK7, the master gene for cilia, was specifically deleted after birth in the central nervous system developed hydrocephalus and scoliosis due to impaired perfusion of cerebrospinal fluid.

Free Research Field

整形外科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

PTK7は発生の際の運動性繊毛のマスター遺伝子であり、遺伝子欠損マウスは致死である。したがって出生後のPTK７の役割は明らかでなかった。今回PTK7を中枢神経系に特異的に出生後の欠損させるマウスを樹立し、解析することで、PTK７を介したWntシグナルは運動性繊毛に恒常性維持にも必須の遺伝子であり、その欠損は脳脊髄液の還流障害と水頭症、側弯変形をきたすことを明らかとした。また、側湾症の患者におけるTime-SLIP MRIの解析からヒトのAISでも脳脊髄液の還流障害が生じていることを明らかにした。