2020 Fiscal Year Research-status Report
Control of the pathology of discogenic low back pain by regulating micro-inflammation
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19K09609
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
遠藤 健司 東京医科大学, 医学部, 准教授 (90266479)
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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, 講師 (20571152)
鈴木 秀和 東京医科大学, 医学部, 兼任講師 (40317871)
高松 太一郎 東京医科大学, 医学部, 助教 (90459561)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 椎間板性腰痛 / 炎症 / オートクライン / インターロイキン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
椎間板性疼痛発症の過程は慢性的な微小炎症状態であり，これにより誘導される細胞外基質分解酵素による椎間板変性と，次いで起こる神経成長因子(NGF)依存的な非生理的神経侵入が同病態形成の分子機構として考えられている.
Interleukin (IL)-1αおよびβは，細胞外基質分解酵素およびNGF発現に加え，COX-2や種々の炎症誘導タンパク質発現を促す炎症性サイトカインであり，その生理活性は内因性阻害タンパク質IL-1Raとの量的バランスにより制御される.しかしながら，これら3分子の椎間板性疼痛発症過程における発現調節機構は不明である.
本研究では，椎間板が免疫特権を持つ組織であり，免疫細胞等を介さず椎間細胞由来IL-1が自身または近傍の椎間板細胞をautocrine様にpositive feedback機構により慢性微小炎症状態を形成する機序を解明し，さらにMAP kinaseおよびその脱リン酸化酵素であるDUSP-1に着目しその制御の可能性を検討し，椎間板性疼痛保存治療の新たなアプローチを探る.
当該年度は，ヒト椎間板細胞を用いて外因性に添加したIL-1αおよびIL-1βにより誘導される内因性IL-1αおよびIL-1βおよびIL-1Raが，MAP kinase阻害剤により異なる調節を受けることを明らかにした． また,IL-1は椎間板細胞のDUSP-1発現を誘導しMAP kinaseの脱リン酸化を促す機構を有することを明らかとした．さらにDUSP-1 siRNAをヒト椎間板細胞に導入し，内因性DUSP-1細胞の調整に成功した．
本研究課題は，椎間板性腰痛の新たな保存治療の可能性につながるのみならず，類似の慢性的な微小炎症性疾患に対しての応用が期待される意義のある研究だと考えれる．
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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，ヒト椎間板細胞を用いて外因性に添加したIL-1α，IL-1βにより誘導される内因性IL-1αおよびIL-1βおよびIL-1Raが，MAP kinase阻害剤により異なる調節を受けることを明らかにした． また,IL-1は椎間板細胞のDUSP-1発現を誘導しMAP kinaseの脱リン酸化を促す機構を有することを明らかとした．さらにDUSP-1 siRNAをヒト椎間板細胞に導入し，内因性DUSP-1細胞の調整に成功した．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は，IL-1α, IL-1βおよびIL-1Raについてタンパク質レベルでの解析をWestern blot法やELISA法またはAlphaScreen等により試みる.
また，当該年度に成功したDUSP-1 siRNAノックダウンをしたヒト椎間板細胞を用いて， IL-1α, IL-1βおよびIL-1Raの発現調節について遺伝子およびタンパク質レベルで解析を行う．
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| Causes of Carryover |
効率良く研究遂行がなされたため，次年度使用額が生じた．
令和３年度は，これまでの研究の遺伝子レベルでの解析に加え，Western blotやELISAまたはAlphaScreen等を用いたタンパク質レベルでの解析を計画しているため，新たな試薬等の購入を予定している．
また，研究成果を発信すべく専門学会での発表および専門誌への投稿を計画しているため，学会参加に関わる経費，論文作成に関わる経費（英語校閲費，投稿費，別刷等）に使用予定である．
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