2020 Fiscal Year Research-status Report
p21をターゲットとした関節リウマチにおける関節破壊の制御機能の解析
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20K17998
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
福田 康治 神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (70579325)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | p21 / 関節リウマチ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、細胞周期を調整する分子であるp21の発現を調節することでRAにおける関節軟骨破壊の抑制が可能であるかを検証することである。p21ノックアウトマウスの関節炎モデルを用いて、関節軟骨破壊へのp21の関与を明らかにする。またRA滑膜細胞におけるp21の発現を抑制することで炎症へのp21の関与を明らかにする。
in vivoに、p21ノックアウトマウスと野生型マウスを用いてcollagen antibody induced arthritis（CAIA）関節炎モデルを作成した。関節炎誘導後にsacrificeして膝関節組織を採取し、滑膜・軟骨組織を評価した。HE染色で、p21ノックアウトマウスでより強い滑膜炎、より高度な軟骨破壊を認め、OARSIスコアは有意な高値を示した。炎症性サイトカイン（IL-1β、TNFα）、炎症性サイトカインの下流シグナル（p-IKKα/β）、マクロファージ（F4/80、CD86、CD206）、基質分解酵素（MMP3、MMP13）の免疫組織学的染色で、p21ノックアウトマウスで有意に高い発現を認めた。in vitroに、RA患者、OA患者より滑膜線維芽細胞を分離・培養し、下記の発現をReal-time qPCR法、Western blotting法で検討した。OAに比べてRA滑膜線維芽細胞ではp21の発現は低く、炎症性サイトカイン（IL-6、IL-8）や基質分解酵素（MMP3、MMP9）の発現は高かった。RA滑膜線維芽細胞にp21 siRNAを導入すると、炎症性サイトカイン刺激によるIL-6、IL-8、MMP3、MMP9の発現は増加し、p-IKKα/β、p-IKBαの活性化は上昇した。
p21の抑制により滑膜炎および軟骨破壊が進行する可能性が示され、p21の発現を制御することがRAの炎症と関節軟骨破壊の治療につながる可能性が示されつつある。
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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
関節破壊の抑制はRA治療の重要な目標であり、本研究の目的はp21の発現を調節することでRAにおける関節軟骨破壊の抑制が可能であるかを検証することである。in vivoに、p21ノックアウトマウス関節炎モデルを用いてp21を介した関節破壊の機序を解明するために、p21ノックアウトマウスおよび野生型マウスのCAIA関節炎モデルを作成した。p21ノックアウトマウスおよび野生型マウスは順調に必要数を確保することができ、CAIA関節炎モデルを作成して、膝関節の軟骨・滑膜の組織学的評価と免疫組織学的評価を行うことができた。続いてin vitroに、RA滑膜線維芽細胞におけるp21の発現を制御し、RAにおける関節軟骨破壊にp21がどのように関与するのかを明らかにするため、RA患者、OA患者より滑膜線維芽細胞を分離・培養した。必要な滑膜細胞が予定よりも順調に採取できin vivoと並列して実験を行うことができたため、in vitroについては計画以上に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究推進方策として、令和2年度に続き、in vitroでRA滑膜線維芽細胞におけるp21の発現を制御し、関節軟骨破壊にp21がどのように関与するのかを明らかにするための検討を継続して行う。今後の検討項目として、Real-time qPCR法やWestern blotting法で評価するRAの病態に関与する炎症性サイトカインやそれらの下流シグナルについて、評価対象の再検討および追加を予定している。またin vivoに関しても、マウスの血液などを用いて全身性の炎症の検討を行っていく予定である。
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Research Products
(5 results)
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[Presentation] Susceptibility of Cyclin-dependent Kinase Inhibitor-1-deficient Mice to Rheumatoid Arthritis from IL-1β-induced Inflammation2021
Author(s)
Yoshinori Takashima, Koji Fukuda, Shinya Hayashi, Tomoyuki Kamenaga, Kenichi Kikuchi, Masahiro Fujita, Masanori Tsubosaka, Yuichi Kuroda, Shingo Hashimoto, Naoki Nakano, Tomoyuki Matsumoto, Ryosuke Kuroda
Organizer
Annual meeting of the Orthopaedic Research Society (ORS)
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