Involvement of oxidative stress in hypertrophied ligamentum flavum in lumbar spinal canal stenosis

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K18041
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 鈴木 悟士 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (80573360)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 腰部脊柱管狭窄症 / 酸化ストレス

Outline of Annual Research Achievements

腰部脊柱管狭窄症（Lumbar Spinal Stenosis：LSS）は高齢化により、患者数はさらに増加することが予想されるが、確立された治療法は鎮痛薬やプロスタグランジン製剤などの対症療法、または手術療法に限られている。本研究は酸化ストレスが黄色靭帯肥厚に及ぼす分子メカニズムを解明すること、第二の目的は各種の抗酸化剤が腰部脊柱管狭窄症における黄色靭帯肥厚の治療標的となるか否かを検討することを目的とした。
本年度は手術で同意を得た患者から黄色靭帯を採取し、単離培養することにより黄色靭帯細胞を抽出した。単離培養した細胞は増殖に時間と労力を要した。また、単離する条件によっては死滅してしまうことが判明し、至適な単離方法に関して試行錯誤しながら実験を行った。
次いでIn vitroの研究で過酸化水素またはL-ブチオニン--スルホキシミン（BSO）を添加し、タンパク分解酵素や炎症性サイトカイン、また黄色靭帯を構成するコラーゲンやエラスチンの発現量の推移を評価した。今後はウエスタンブロット法を用いてタンパクレベルでの検討を予定している。
興味深いこと前述のRT-PCRの結果からエラスチンの遺伝子発現量は酸化ストレスで減少する可能性があることが判明した。LSSにおいてはエラスチンが減少し、コラーゲンが増加することが知られているが、エラスチンの代謝やエラスチン減少に関する分子メカニズムの検討は少ない。本研究と並行して新たな知見が得られるか検討していきたい。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度のIn vitroの結果を日本整形外科基礎学術集会および米国整形外科基礎学会（ORS）で発表する予定であったが、現時点でまとまった知見が得られなかったため、来年度に発表を行いたい。

Strategy for Future Research Activity

LSSに関する酸化ストレスの報告は散見されているが、抗酸化剤を用いた研究は少ないため、予定通り本研究を推進していきたい。
また、並行して上記のエラスチン代謝に関しても検討を加えていきたい。

Causes of Carryover

細胞の単離培養に時間を要し、研究および発表が当初の計画よりやや遅延しているため
使用額に差を生じた。
翌年度は本年度に予定していた研究を行いたい。