Investigation of pathological control by DUSP-1 delivery in a rat intervertebral disc degeneration model

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K08639
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: 遠藤 健司 東京医科大学, 医学部, 准教授 (90266479)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 謙吾 東京医科大学, 医学部, 主任教授 (10246316) ; 澤地 恭昇 東京医科大学, 医学部, 講師(特任) (20571152) ; 鈴木 秀和 東京医科大学, 医学部, 兼任講師 (40317871)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: DUSP-1 / 椎間板性腰痛 / 炎症

Outline of Annual Research Achievements

椎間板性腰痛は，力学的ストレス等を契機とし，炎症性COX-2により誘導されるPGE2による疼痛のみならず，変性した椎間板に神経成長因子(NGF)依存的な非生理的神経侵入が起こり発症するとされる．研究代表者らは，細胞内情報伝達経路 (MAP kinase)の脱リン酸化酵素であるDUSP (dual-specificity phosphatase)-1が，椎間板細胞が産生するNGFや細胞外基質分解酵素の発現に抑制的に制御することをsiRNAでDUSP-1をknockdownする実験で見出した．本研究は，DUSP-1遺伝子を過剰発現またはDUSP-1タンパク質を直接デリバリーすることで椎間板性腰痛の病態を制御できるか否かを明らかにすることを目的とし，ラット椎間板変性モデルでの評価を目指した研究計画を立案した．
当該年度は，Rat DUSP-1の過剰発現の確立および機能評価を行うことを計画しており，OriGene Technologiesよりrat DUSP-1 plasmidベクターを購入した．並行してラット椎間板細胞の培養系の確立を試みた．
当該年度は，購入したベクターのサブクローニングまで終了した．一方，ラット椎間板細胞は随時培養を行い一定数の細胞を凍結保存済みである．次年度へ向けた遺伝子導入の準備は整いつつある．
本研究成果により，DUSP-1による新規椎間板性腰痛修飾薬の開発へと直接的に繋がることが期待され，学術的にも医学的にも意義のある研究であると考える．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究協力者の退局に伴い，当初の予定よりもやや遅れが生じた．

Strategy for Future Research Activity

退局した研究協力者の代わる人員として，現在，研究を行なっている社会人大学院生に協力を依頼し，計画通り研究が遂行するよう体制を整える．

Causes of Carryover

当該年度は，DUPS-1遺伝子導入を完了し，その機能解析まで行うことを計画し予算を計上していたが，遺伝子導入の準備段階にとどまったため使用額に差が生じた．
次年度以降，計画通り研究遂行がなされるよう研究体制の再構築を行う．