Regulatory Mechanism of Chondrocytes by Runx2

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K20942
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0905:Surgery of the organs maintaining homeostasis and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Nagata Kosei 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 / ２型コラーゲン

Outline of Final Research Achievements

The Runt-related transcription factor (Runx) family plays various roles in the homeostasis of cartilage. Runx2 conditional knockout mice showed biphasic phenotypes: heterozygous knockout inhibited osteoarthritis and decreased matrix metallopeptidase 13 (Mmp13) expression, while homozygous knockout of Runx2 accelerated osteoarthritis and reduced type II collagen (Col2a1) expression. Comprehensive transcriptional analyses indicated that Runx2 sustained Col2a1 expression through an intron 6 enhancer when Sox9 was decreased. Runx2 exerts both catabolic and anabolic effects under the inflammatory condition.

Free Research Field

整形外科

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

変形性関節症は中高年の関節痛の最大の原因であり、疫学調査では膝関節だけで国内に 2,530 万人の患者がいると報告されていた。関節軟骨細胞は血流からの豊富な栄養が届きにくい環境で、2 型コラーゲンなどの軟骨を構成するタンパクを作って軟骨組織を維持している。これまでの研究では、Runx2は成体の関節軟骨においては 2 型コラーゲンを分解する MMP-13という酵素を誘導し、軟骨破壊を促進してしまうことが知られていた。本成果は、Runx2 にも炎症反応下で2 型コラーゲンを誘導するという隠れた関節保護作用があることを示し、病態解明のみならず、新たな治療法開発に繋がることが期待される。