創薬開発を目指した変形性関節症の戦略的統合研究

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25253087
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 川口 浩 東京大学, 医学部附属病院, 届出診療医 (40282660)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鄭 雄一 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30345053) ; 筑田 博隆 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (30345219) ; 森崎 裕 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (30508099) ; 岡 敬之 東京大学, 医学部附属病院, 特任助教 (60401064) ; 乾 洋 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (60583119)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 骨軟骨代謝学 / 変形性関節症

Research Abstract

関節軟骨の構造を規定するシグナルを探索するため、レーザーマイクロダイセクション法によって関節軟骨の各部位で微小サンプリングを行い、mRNAを増幅してRNAシーケンスを行って部位別発現プロファイルを得た。そのデータを解析することによって、最表層と深層で活性が反対になっているシグナルが複数あり、これらについて現在詳細な解析を進めている。また最表層で発現が強かったFgf18については独立して解析を進め、軟骨分解酵素群を抑制することで軟骨再生を惹起しうることを明らかにした。
軟骨内骨化制御シグナルについては、C/EBPbetaが軟骨細胞の肥大分化を促進し、変形性関節症を促進的に制御することを我々は以前報告したが、C/EBPの他のファミリーも軟骨細胞に高発現し、C/EBPbetaと同様の肥大分化促進作用、軟骨基質産生抑制作用などを有することを突き止めた。これらすべてのファミリー分子の作用を抑制するため、全C/EBPファミリーに共通のドミナントネガティブ人工変異体であるA-C/EBPを作成、細胞に導入したところ、軟骨基質産生促進作用、肥大分化抑制作用、さらには細胞増殖促進作用もみられた。現在はこの変異体を発現するトランスジェニックマウスを作成中である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

関節軟骨を規定する分子や、軟骨内骨化を規定する分子について、候補となるものをいくつか同定し、一部はin vivoでの解析まで踏み込むことができた。

Strategy for Future Research Activity

関節軟骨を規定すると考えられる候補分子については、引き続きin vitro, ex vivoで解析を進め、有力なものについては遺伝子改変マウスを作成・入手してin vivoでの解析に進む。軟骨内骨化を規定すると考えられる候補分子については、C/EBPファミリー全体の作用を解析すべく、A-C/EBPのトランスジェニックマウスを中心に骨格形成と変形性関節症に関する解析を進めていく。

Research Products

• [Journal Article] Identification of fibroblast growth factor-18 as a molecule to protect adult articular cartilage by gene expression profiling. (2014)
  • Author(s): Mori Y, Saito T, Chang SH, Kobayashi H, Ladel CH, Guehring H, Chung UI, Kawaguchi H.
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 289 Pages: 10192-200
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.524090
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Association of dietary intake with joint space narrowing and osteophytosis at the knee in Japanese men and women: the ROAD study. (2014)
  • Author(s): Muraki S, Akune T, En-Yo Y, Yoshida M, Tanaka S, Kawaguchi H, Nakamura K, Oka H, Yoshimura N
  • Journal Title: Mod Rheumatol Volume: 24 Pages: 236-42
  • DOI: 10.3109/14397595.2013.854055
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Generation of Col2a1-EGFP iPS cells for monitoring chondrogenic differentiation. (2013)
  • Author(s): Saito T, Yano F, Mori D, Ohba S, Hojo H, Otsu M, Eto K, Nakauchi H, Tanaka S, Chung UI, Kawaguchi H.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 8 Pages: e74137
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0074137
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transcriptional induction of ADAMTS5 protein by nuclear factor-κB (NF-κB) family member RelA/p65 in chondrocytes during osteoarthritis development. (2013)
  • Author(s): Kobayashi H, Hirata M, Saito T, Itoh S, Chung UI, Kawaguchi H.
  • Journal Title: J Biol Chem. Volume: 288 Pages: 28620-9
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.452169
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cell-sheet technology combined with a thienoindazole derivative small compound TD-198946 for cartilage regeneration. (2013)
  • Author(s): Yano F, Hojo H, Ohba S, Saito T, Honnami M, Mochizuki M, Takato T, Kawaguchi H, Chung UI.
  • Journal Title: Biomaterials Volume: 34 Pages: 5581-7
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2013.04.008.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] NF-κBファミリーメンバーRelA/p65は、軟骨細胞のアポトーシスを阻害することで、骨格形成と変形性関節症の進行を制御する.
  • Author(s): 小林寛、平田真、伊藤祥三、斎藤琢、鄭雄一、中村耕三、川口浩
  • Organizer: 第28回日本整形外科学会基礎学術集会
  • Place of Presentation: 千葉
• [Presentation] NF-κB family member Rela/p65 in chondrocytes controls skeletal growth and osteoarthritis development by inhibiting chondrocyte apoptosis.
  • Author(s): Kobayashi H, Hirata M, Saito T, Itoh S, , Hosaka Y, Akiyama H, Chung UI, Kawaguchi H.
  • Organizer: 2013 Osteoarthritis Research Society International (OARSI) World Congress.
  • Place of Presentation: Philadelphia, USA
• [Presentation] Identification of fibroblast growth factor-18 as a molecule to protect and regenerate articular cartilage.
  • Author(s): Mori Y, Saito T, Ladel CH, Guehring H, Chung UI, Kawaguchi H
  • Organizer: 2013 Osteoarthritis Research Society International (OARSI) World Congress.
  • Place of Presentation: Philadelphia, USA
• [Presentation] NF-κB family member Rela/p65 in chondrocytes controls skeletal growth and osteoarthritis development by inhibiting chondrocyte apoptosis.
  • Author(s): Kobayashi H, Hirata M, Saito T, Itoh S, , Hosaka Y, Akiyama H, Chung UI, Kawaguchi H.
  • Organizer: ASBMR 2013, American Society for Bone and Mineral Research
  • Place of Presentation: Boltimore, USA