変形性関節症における力学的負荷に対しスクレロスチンが関節軟骨に果たす役割の解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K09305
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 熊谷 研 横浜市立大学, 医学部, 准教授 (10468176)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 力学的負荷 / 軟骨 / スクレロスチン

Outline of Annual Research Achievements

本研究では変形性関節症（ＯＡ）の発症や進行に関するメカニズムとして、力学的負荷と関節軟骨におけるＷｎｔ／β－ｃａｔｅｎｉｎシグナルを介した軟骨内骨化過程の関与に着目した。「ＯＡのような過剰な力学的負荷が加わる環境下において、スクレロスチンは軟骨内骨化を抑制し、関節軟骨を維持するように作用するか」について検証することを目的として調査を行う。令和4年度は、以下の２つの実験を行った。
①高位脛骨骨切り術（HTO）術前後における関節液中のスクレロスチンと関節マーカーの調査：HTOの症例は内反変形を伴い、術前は過剰な力学的負荷が内側コンパートメントに集中するが、下肢アライメントの矯正により術後は関節内の力学的な環境が至適化され臨床症状が改善する。術前、術後（抜釘時）に関節液を採取し（n=30）、ELISA法にて各種関節マーカーおよびスクレロスチンの発現を測定した。術後の臨床症状改善とともに各種関節マーカーの改善とスクレロスチン濃度との関連性を示すことができた。
②In vitro軟骨分化での力学的負荷モデルの作製：昨年度から継続して実験を行った。ヒトＯＡ由来軟骨細胞を単層培養し、力学刺激培養装置にて伸張の力学的負荷をかけ実験を行った。伸張の条件や解析までの時間などの条件を変えながら、リアルタイムＲＴ－ＰＣＲにて軟骨分化関連遺伝子の発現とWntシグナル関連マーカーの発現を評価した。再現性のある条件を見つけることができ、実験モデルを確立することができた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

HTO症例の関節液評価は予定通りに行うことができた。一方、In vitro軟骨分化での力学的負荷モデルの作製において、条件検討の部分は終了したが、Wntシグナル関連マーカーの発現の解析はまだ不十分である。

Strategy for Future Research Activity

今年度に予定通り達成できなかった部分については、速やかに終了するよう進めていく。今年度の結果を踏まえ、次年度は軟骨への力学的負荷とWntシグナルおよびスクレロスチンの遺伝子発現および抑制した場合に及ぼす影響を調査する。

Causes of Carryover

研究計画の一部に遅延が生じたため、次年度に行う実験に使用する物品費（消耗品）の一部として残額が発生した。