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内軟骨性骨化に関与する新規遺伝子cystatin10の骨軟骨再生医療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 14370454
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 整形外科学
研究機関東京大学

研究代表者

竹下 克志 (2004)  東京大学, 医学部附属病院, 講師 (30262009)

阿久根 徹 (2003)  東京大学, 医学部附属病院, 助手 (60282662)

佐藤 和強 (2002)  東京大学, 医学部附属病院, 助手 (50302691)

研究分担者 星 和人  東京大学, 医学部附属病院, 寄附講座教員(客員助教授) (30344451)
川口 浩  東京大学, 医学部附属病院, 助教授 (40282660)
中村 耕三  東京大学, 医学部附属病院, 教授 (60126133)
加藤 茂明  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (60204468)
池川 志郎  理化学研究所, 遺伝子多型研究センター, チームリーダー(研究職) (30272496)
竹下 克志  東京大学, 医学部附属病院, 助手 (30262009)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
14,900千円 (直接経費: 14,900千円)
2004年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2003年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2002年度: 9,300千円 (直接経費: 9,300千円)
キーワードcystatin 10 / 遺伝子操作マウス / 骨成長 / 骨代謝 / 軟骨細胞 / 石灰化 / 骨折 / 変形性関節症 / cystain10 / 遺伝子改変マウス / 異所性石灰化 / 異所性骨化 / 軟骨 / マウス / 遺伝子組み換え
研究概要

本研究では骨・軟骨の形成、再生におけるcystatin10(Cst10)の役割と制御機構を解明し、Cst10の医療応用を実現することを目的として行われた。
Cst10はマウス軟骨細胞からクローニングされ、cysteine protease inhibitorであるcystatin familyに属する分子で、形態学的、分子生物学的手法を用いた解析により、軟骨細胞の分化後期に発現し、軟骨細胞の後期分化・アポトーシスの誘導に働くことを見いだした。更にCst10の生体内における高次機能を解明する目的で、Cst10ノックアウトマウス(Cst10KO)を作製した。Cst10KOは、成長・外見ともに、野生型マウス(WT)との顕著な差は見出されなかったが、骨組織を各種画像検査、および組織形態計測によって解析した結果、骨成長や骨代謝の著しい障害は見られなかったものの、成長板での石灰化層および一次海綿骨の減少が見られた。Cst10KOの成長板から単離した軟骨細胞培養により、分化に障害がみられたことから、軟骨細胞に発現しているCst10の役割は、細胞の最終分化の促進と基質の石灰化であることが明らかとなった。また、内軟骨性骨化が関与すると考えられる骨折治癒、変形性関節症における骨棘形成や、高齢化に伴う異所性石灰化においても、Cst10KOではWTに比し石灰化の著明な低下が認められた。またWTでは、これらの病態における石灰化部位においてX型コラーゲンを発現している肥大化した細胞に、Cst10が強く発現していた。
これらの所見から、Cst10は、軟骨細胞石灰化作用を有し、生理的な骨成長や骨代謝には影響を及ぼさないものの、変形性関節症や異所性石灰化の病態に関与している事が明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書

研究成果

(27件)

すべて 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 文献書誌

  • [雑誌論文] Deficiency of insulin receptor substrate- 1 impairs skeletal growth through early closure of epiphyseal cartilage.2004

    • 著者名/発表者名
      Hoshi K, et al.
    • 雑誌名

      J Bone Miner Res 19

      ページ: 214-223

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The combination of SOX5,SOX6,and SOX9 (the SOX trio) provides signals sufficient for induction of permanent cartilage.2004

    • 著者名/発表者名
      Ikeda I, et al.
    • 雑誌名

      Arthritis Rheum 50

      ページ: 3561-3573

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cyclic GMP-dependent protein kinaseII is a molecular switch from proliferation to hypertrophic differentiation of chondrocytes.2004

    • 著者名/発表者名
      Chikuda H, et al.
    • 雑誌名

      Genes Dev 18

      ページ: 2418-2429

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] SRC-1 is necessary for skeletal responses to sex hormones in both males and females.2004

    • 著者名/発表者名
      Yamada T, et al.
    • 雑誌名

      J Bone Miner Res 19

      ページ: 1452-1461

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Distinct osteogenic mechanisms of bones of distinct origins.2004

    • 著者名/発表者名
      Chung UI, et al.
    • 雑誌名

      Mol Cell Biol 24

      ページ: 6560-6568

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Osteoclast differentiation by RANKL requires NF-kappaβ-mediated downregulation of cyclin-dependent kinase 6 (Cdk6)2004

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara T, et al.
    • 雑誌名

      J Bone Miner Res 19

      ページ: 1128-1136

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Deficiency of insulin receptor substrate-1 impairs skeletal growth through early closure of epiphyseal cartilage.2004

    • 著者名/発表者名
      Hoshi K, et al.
    • 雑誌名

      J Bone Miner Res 19

      ページ: 214-223

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The combination of SOX5, SOX6, and SOX9 (the SOX trio) provides signals sufficient for induction of permanent cartilage.2004

    • 著者名/発表者名
      Ikeda T, et al.
    • 雑誌名

      Arthritis Rheum 50

      ページ: 3561-3573

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cyclic GMP-dependent protein kinaseII is a molecular switch From proliferation to hypertrophic differentiation of chondrocytes.2004

    • 著者名/発表者名
      Chikuda H, et al.
    • 雑誌名

      Genes Dev 18

      ページ: 2418-2429

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The combination of SOX5,SOX6,and SOX9(the SOX trio) provides signals sufficient for induction of permanent cartilage.2004

    • 著者名/発表者名
      Ikeda T, et al.
    • 雑誌名

      Arthritis Rheum 50

      ページ: 3561-3573

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Osteoclast differentiation by RANKL requires NF-kappaβ-mediated downregulation of cyclin-dependent kinase 6(Cdk6)2004

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara T, et al.
    • 雑誌名

      J Bone Miner Res 19

      ページ: 1128-1136

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Chondromodulin-I is a bone remodeling factor.2003

    • 著者名/発表者名
      Nakamichi Y, et al.
    • 雑誌名

      Mol Cell Biol 23

      ページ: 636-644

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Suppressive function of androgen receptor in bone resorption.2003

    • 著者名/発表者名
      Kawano H, et al.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci USA 100

      ページ: 9416-9421

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cystatin 10, a novel chondrocyte-specific protein, may promote the last steps of the chondrocyte differentiation pathway.2003

    • 著者名/発表者名
      Koshizuka Y, et al.
    • 雑誌名

      J Biol Chem 278

      ページ: 48259-48265

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 運動器の再生医療2003

    • 著者名/発表者名
      川口 浩, 他
    • 雑誌名

      THE BONE 17

      ページ: 73-88

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 骨粗鬆症の病型と病態2003

    • 著者名/発表者名
      川口 浩
    • 雑誌名

      Pharma Medica 21

      ページ: 10-13

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Regeneration medicine of motor organ2003

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi H, et al.
    • 雑誌名

      THE BONE 17

      ページ: 73-88

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pathology of osteoporosis.2003

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi H
    • 雑誌名

      Pharma Medica 21

      ページ: 10-13

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Association analysis of single nucleotide polymorphisms in cartilage-specific collagen genes with knee and hip osteoarthritis in the Japanese population.2002

    • 著者名/発表者名
      Ikeda T, et al.
    • 雑誌名

      J Bone Miner Res 17

      ページ: 1290-1296

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Association of bone metabolism regulatory factor gene polymorphisms with susceptibility to ossification of the posterior longitudinal ligament of the spine and its severity.2002

    • 著者名/発表者名
      Ogata N, et al.
    • 雑誌名

      Spine 15

      ページ: 1765-1771

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakamichi Y, et al.: "Chondromodulin-I is a bone remodeling factor"Mol Cell Biol. 23. 636-644 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kawano H, et al.: "Suppressive function of androgen receptor in bone resorption"Proc Natl Acad Sci USA. 100. 9416-9421 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Koshizuka Y, et al.: "Cystatin 10, a novel chondrocyte-specific protein, may promote the last steps of the chondrocyte differentiation pathway"J Biol Chem. 278. 48259-48266 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hoshi K, et al.: "Deficiency of insulin receptor substrate-1 impairs skeletal growth through early closure of epiphyseal cartilage"J Bone Miner Res. 19. 214-223 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 川口 浩, 他: "運動器の再生医療"THE BONE. 17. 73-88 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 川口 浩: "骨粗鬆症の病型と病態"Pharma Medica. 21. 10-13 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 中村 耕三: "整形外科クルズス改訂第4版"南山堂. 1001 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2002-03-31   更新日: 2016-04-21  

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