Runx2による軟骨細胞の制御機構の解明

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K20942
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 永田 向生 東京大学, 医学部附属病院, 届出研究員 (10907801)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• Keywords: Runx2 / 軟骨細胞 / 変形性関節症

Outline of Annual Research Achievements

我々はこれまでの基礎検討の結果から、成体関節軟骨におけるRunx2の作用は、従来言われてきたように軟骨破壊を促進する因子を誘導するのみならず、「Runx2 は炎症反応下の関節軟骨において保護因子Col2a1の転写を誘導する」と仮説を立て、実験を継続した。本年度の成果としては、まずRunx2は炎症反応下でも軟骨細胞から安定的に発現しているが、軟骨保護因子のSox9は発現が減少することを示した。さらに疾患工学センターより提供いただいたRunx2-FLAGマウス由来の軟骨細胞でのChIP-seqの解析を進めた。その結果、軟骨保護因子Col2a1に対して、Runx2が主に3ヶ所の部位でエンハンサーとして働くことを示唆する結果が得られた。既存の報告(Ohba, et al. Cell Rep 2015)を 参照し、このうち2ヶ所は、Col2a1の最大の誘導因子であるSox9と共有しており、また1ヶ所は Runx2に特異的であることが示唆される結果となった。Sox9の結合部位には、Runx2が通常状態より炎症反応下でより近傍に結合することがわかった。これは炎症反応下でSox9が減少することと照らし合わせ、Sox9近傍のRunx motifにRunx2が反応することが示唆された。さらに軟骨破壊因子のMmp13については転写開始点の近傍にRunx2の結合部位があることがわかった。もともと変形性関節症には炎症反応が伴うことは証明されており、以上から、「Runx2は変形性関節症での炎症反応下でも安定的に発現し、軟骨保護因子であるSox9が減少した状況下において、軟骨保護因子のCol2a1を誘導し、破壊因子のMmp13も誘導する」ことを示した。この結果を(Nat Commun 2022 Oct 19;13(1):6187)に発表した。

Research Products

• [Journal Article] Runx2 and Runx3 differentially regulate articular chondrocytes during surgically induced osteoarthritis development (2022)
  • Author(s): Nagata K, Hojo H, Chang SH, Okada H, Yano F, Chijimatsu R, Omata Y, Mori D, Makii Y, Kawata M, Kaneko T, Iwanaga Y, Nakamoto H, Maenohara Y, Tachibana N, Ishikura H, Higuchi J, Taniguchi Y, Ohba S, Chung UI, Tanaka S, Saito T.
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 13 Pages: 6187
  • DOI: 10.1038/s41467-022-33744-5
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] RSPO2 defines a distinct undifferentiated progenitor in the tendon/ligament and suppresses ectopic ossification (2022)
  • Author(s): Tachibana N, Chijimatsu R, Okada H, Oichi T, Taniguchi Y, Maenohara Y, Miyahara J, Ishikura H, Iwanaga Y, Arino Y, Nagata K, Nakamoto H, Kato S, Doi T, Matsubayashi Y, Oshima Y, Terashima A, Omata Y, Yano F, Maeda S, Ikegawa S, Seki M, Suzuki Y, Tanaka S, Saito T.
  • Journal Title: Science Advances Volume: 8 Pages: eabn2138
  • DOI: 10.1126/sciadv.abn2138
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Effect of diabetes on patient-reported outcome measures at one year after laminoplasty for cervical spondylotic myelopathy (2022)
  • Author(s): Nagata K, Miyahara J, Nakamoto H, Kawamura N, Takeshita Y, Higashikawa A, Ono T, Fukushima M, Okazaki R, Hara N, Kato S, Doi T, Taniguchi Y, Matsubayashi Y, Tanaka S, Oshima Y.
  • Journal Title: Scientific Report Volume: 12 Pages: 9684
  • DOI: 10.1038/s41598-022-13838-2
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Association Between Preoperative Neuropathic Pain and Patient Reported Outcome Measures After Cervical Spinal Cord Decompression Surgery (2022)
  • Author(s): Nagata K, Tozawa K, Miyahara J, Ito Y, Nakamoto H, Nakajima K, Kato S, Doi T, Taniguchi Y, Matsubayashi Y, Tanaka S, Oshima Y.
  • Journal Title: Global Spine Journal Volume: Jun 17 Pages: 2192
  • DOI: 10.1177/21925682221109560
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Regulation of osteoarthritis development by ADAM17/Tace in articular cartilage (2022)
  • Author(s): Kaneko T, Horiuchi K, Chijimatsu R, Mori D, Nagata K, Omata Y, Yano F, Inui H, Moro T, Tanaka S, Saito T.
  • Journal Title: J Bone Miner Metab Volume: 40 Pages: 196-207
  • DOI: 10.1007/s00774-021-01278-3
  • Peer Reviewed
• [Remarks] 関節軟骨を守る 2 つの遺伝子 ―転写因子 Runx2、Runx3 による関節軟骨維持機構―
  • URL: https://www.h.u-tokyo.ac.jp/press/__icsFiles/afieldfile/2022/10/21/release_20221021.pdf
• [Remarks] 日本経済新聞
  • URL: https://www.nikkei.com/article/DGXZRSP642599_R21C22A0000000/