microRNAを介した腰椎椎体終板障害の機能解明および新たな治療戦略の確立

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K09204
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 中前 稔生 広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (40595758)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 味八木 茂 広島大学, 病院(医), 講師 (10392490) ; 亀井 直輔 広島大学, 医系科学研究科(医), 准教授 (70444685)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 椎体終板障害 / microRNA / 腰痛

Outline of Annual Research Achievements

超高齢社会である我が国において、腰痛の病態解明は喫緊の課題である。我々は臨床研究において腰椎椎体終板障害が高齢者の腰痛に強く関与していることを報告している。今回我々は遺伝子発現ネットワークを司るmicroRNA（miRNA）のノックアウトマウスを用いて、miRNAの軟骨終板変性における機能を解析する。
まずは野生型マウス（C57BL6/J）の自然経過において、生後18か月齢までの腰椎の軟骨終板の組織学的評価を行った。それによると、終板の変性は生後3か月齢より生じ、以後終板変性が進行した。軟骨終板においては、軟骨内に小さな骨化を生じ、順次骨化が増大した。また椎間板の末梢側の軟骨終板よりも中枢側の軟骨終板においてより早期に変性を生じ拡大した。これらの軟骨終板の組織学的評価は独自のスコアリングを用いて評価した。
続いて軟骨で発現の高い2種類のmiRNA（miR-23a/b クラスターおよびmiR-26a）のノックアウトマウスを用いての軟骨終板の評価を行った。組織学的所見では、miR-26aのノックアウトマウスでは軟骨終板の変性は進行していたものの、miR-23a/b クラスターのノックアウトマウスでは想定とは異なり、軟骨終板の変性は抑制されていた。ただし、検体数が少なく、現在随時検体数を増やし組織学的評価を継続中である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

目標としていた組織学的評価の段階まで進むことができ、miR-23a/b クラスターおよびmiR-26aのノックアウトマウスにおける軟骨終板変化のデータを得ることができており、計画通りに進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

引き続きmiR-23a/b クラスターおよびmiR-26aのノックアウトマウスを用いての軟骨終板の組織学的評価を行う予定である。またマイクロCTを用いて、野生型およびmiRNA（miR-23a/b クラスターおよびmiR-26a）のノックアウトマウスの軟骨終板に隣接する椎体における骨組織容積比（bone volume/tissue volume：BV/TV）を測定し、骨強度と軟骨終板および椎間板変性との関連について随時検討していく予定である。また軟骨終板に隣接する椎体において、破骨細胞の評価のためにTRAP染色を行い、またCGRPやSubstance-Pなどの疼痛関連神経ペプチドやオステオカルシンに対する免疫染色を行う予定である。

Causes of Carryover

コロナ感染症拡大に伴い、学会出張がなくなったため出張費の使用額が減額となり、次年度に使用予定である。