レチノイド代謝に着目した五十肩の病態解明と新規治療法の開発

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09591
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 千本 英一 東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (30810593)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 萩原 嘉廣 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (90436139)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 関節拘縮 / レチノイド / 五十肩 / ビタミンA

Outline of Annual Research Achievements

関節拘縮の代表的な疾患である五十肩(凍結肩)で軟骨化生が増加する病態を, ビタミンA(レチノイド, 脂溶性)の代謝経路に着目して解明することを目的とする. 2019年度に作成した低ビタミンA飼料(AIN-93Gベース)のラット膝関節不動化モデルでは作る過程で飼料内の他の成分が変わってしまい, 低ビタミンA群が有意に体重が減少したため, コントロール飼料は低ビタミンA飼料にビタミンAを添加する形で作成した. SDラットオス4週齢に低ビタミンA飼料摂取を開始し, 12週齢で片側膝関節をプ ラスチックプレートとスクリューで150°屈曲位で固定, 採血・体重測定(摂取開始時、術前、回収時)を行い, 血中ビタミンA濃度の低下を確認した. 採血はラットの尾静脈から採取し遠心分離を行い血漿成分を日本ザイル株式会社に郵送して測定を依頼した. ６週齢から採血を開始. 12週で明らかにビタミンA濃度に有意差があることを確認した（p<0.001）. 12週齢で固定を行い, 2, 4, 6週固定で低ビタミンA群とコントロール群の膝関節の関節包, 軟骨を採取して, mRNA抽出し、それぞれの遺伝子・たんぱくの発現（炎症, 線維化, 軟骨化生, およびビタミンA代謝に関連する因子(RAT, ADH, DHRS3, ALDH, CYP26, RAR, RXR)）についての解析を開始している.

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

飼料の問題があり, 低ビタミンA飼料のラット膝関節不動化モデルの作成, コントロール群の作成に時間を要した. また, COVID-19流行に伴い, 実験室の使用制限があり, 研究の進行が遅れている.

Strategy for Future Research Activity

ラット膝関節不動化モデル(通常食および低ビタミンA飼料(AIN-93Gベース))を用いて, 膝関節可動域の計測, 関節包の組織変化, 超音波顕微鏡で関 節包の音速(弾性)を計測, 関節包の遺伝子・タンパクの発現比較, 血中ビタミンAの濃度測定(採血:初回手術時, 実験終了時, 関節包, ELISA法)を行う. 低 ビタミンA飼料によって関節拘縮が増悪した場合, レチノイン酸核内受容体(RAR、RXR)のアゴニストをゾンデで経口投与し, 前記と同様に実験を行い, 関節拘縮の予防効果を検討する. ヒト関節包サンプルを用いて, 鏡視下手術を要した五十肩(凍結肩)群とコントロール群(腱板断裂)の関節包を比較し, ビタミンAの代謝について解析を行う. 術前に普段の食事アンケートを行い, ビタミンAの摂取量を推定する. 術前の採血サンプル. およびホモジェネートした関節包サンプルを使用し, ELISAでビ タミンAの濃度を計測する.

Causes of Carryover

2020年度は低ビタミンA摂取のラット膝関節不動化モデル, コントロール群の作成に時間を要したため, 実支出額がわずかに所要額を下回った. 2021年度は膝関節可動域の計測, 関節包の組織変化, 関節包の遺伝子・タンパクの発現比較、血中ビタミンAの濃度測定を行うほか, ヒト関節包サンプルを用いたビタミンAの代謝について解析を並行して進める予定である.