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変形性関節症におけるExosomeの役割と治療応用

研究課題

研究課題/領域番号 14J05729
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 整形外科学
研究機関東京大学 (2016)
広島大学 (2014-2015)

研究代表者

石飛 博之  東京大学, 大学院総合文化研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード変形性関節症 / Exosome / microRNA / 運動器疾患
研究実績の概要

我々は、新たな遺伝子制御因子として、microRNA(以下、miRNA)を含むExosomeに着目し、変形性関節症(以下、OA)を中心とした運動器疾患とExosomeの関連性について研究を進めてきた。これまでの成果として、新たなOA疾患メカニズムとして、健常者由来滑膜細胞に比べ、OA患者由来の滑膜細胞、IL-1β刺激下のOA様滑膜細胞から採取したExosomeは、血管新生能、軟骨変性能があること、その責任因子としてExosome中のmiRNAを同定した(1年目)。
合成miRNAを過剰に発現させることで得られたExosomeを別の細胞に添加すると細胞内に取り込まれ機能すること、また、筋損傷モデルマウスに対し、Exosomeの局所投与を行い、骨格筋の早期修復効果を報告した(2年目)。
2年目の成果を応用し、OAや骨折といった運動器損傷の治療効果について検討を行った。OAに対し有効であると推測されるmiRNAを間葉系幹細胞などに導入し、Exosome型miRNAとして分泌させたExosomeの治療効果を検証したところ、OAの抑制効果が観察された。メカニズムとして、関節内の軟骨組織で投与したmiRNAの発現が高くなっていることが示唆されており、結果、OA病態の抑制に繋がっていると考えられる。さらに、Exosome分泌低下が予測されるCD9欠損マウスに対し、骨折モデルを作製した実験からExosomeが骨折治癒に関与していることを報告した(3年目)。
今後の課題として、各組織におけるエクソソームの分泌調節機構を明らかにすること、ヒトの生体試料等とこれまでの成果を包括的に検討し、さらに研究を進めていきたい。本研究は、OA発症の新たな制御機構の解明とOAを含めた運動器疾患の治療応用につながると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Carnosic acid protects starvation-induced SH-SY5Y cell death through Erk1/2 and Akt pathways, autophagy, and FoxO3a.2016

    • 著者名/発表者名
      Shibata S, Ishitobi H, Miyaki S, Kawaoka T, Kayashima T, Matsubara K.
    • 雑誌名

      International Journal of Food Sciences and Nutrition

      巻: 8 号: 8 ページ: 977-982

    • DOI

      10.1080/09637486.2016.1208734

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mesenchymal Stem Cell-Derived Exosomes Promote Fracture Healing in a Mouse Model2016

    • 著者名/発表者名
      TAISUKE FURUTA, SHIGERU MIYAKI, HIROYUKI ISHITOBI, TOSHIHIKO OGURA, YOSHIO KATO, NAOSUKE KAMEI, KENJI MIYADO, YUKIHITO HIGASHI, MITSUO OCHI
    • 雑誌名

      STEM CELLS TRANSLATIONALMEDICINE

      巻: 5 号: 12 ページ: 1620-1630

    • DOI

      10.5966/sctm.2015-0285

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] <b>The role of tetraspanin CD9 in osteoarthritis using three different mouse </b><b>models </b>2016

    • 著者名/発表者名
      Sumiyoshi N, Ishitobi H, Miyaki S, Miyado K, Adachi N, Ochi M.
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 37 号: 5 ページ: 283-291

    • DOI

      10.2220/biomedres.37.283

    • NAID

      130005432956

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mesenchymal-stem-cell-derived exosomes accelerate skeletal muscle regeneration2015

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Y, Miyaki S, Ishitobi H, Matsuyama S, Nakasa T, Kamei N, Akimoto T, Higashi Y, Ochi M.
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: May 8;589(11) ページ: 1257-65

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Exosomes from IL-1β stimulated synovial fibroblasts induce osteoarthritic changes in articular chondrocytes2014

    • 著者名/発表者名
      Kato T, Miyaki S, Ishitobi H, Nakamura Y, Nakasa T, Lotz MK, Ochi M.
    • 雑誌名

      Arthritis Res Ther

      巻: 4 August 号: 4 ページ: 163-174

    • DOI

      10.1186/ar4679

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 老化促進マウスにおけるカルノシン酸の肝臓及び腎臓保護効果2017

    • 著者名/発表者名
      柴田紗知,石飛博之,奥田真友美,味八木茂,萱島知子,川岡知博,松原主典
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      京都女子大学,ウェスティン都ホテル京都(京都府京都市東山区)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 老化促進マウスにおけるカルノシン酸の長期間経口摂取による脳機能及び運動機能への影響2016

    • 著者名/発表者名
      松原主典,柴田紗知,石飛博之,味八木茂,萱島知子,川岡知博
    • 学会等名
      日本抗加齢学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜会議センター(神奈川県横浜市西区)
    • 年月日
      2016-06-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 間葉系幹細胞由来エクソソームは新たな組織再生因子である2016

    • 著者名/発表者名
      味八木茂、古田太輔、中邑祥博、石飛博之、越智光夫
    • 学会等名
      第15回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪市北区)
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] MSC由来エクソソームによるマウスモデルの骨折治癒の促進の検討2015

    • 著者名/発表者名
      古田太輔、味八木茂、石飛博之、越智光夫
    • 学会等名
      第30回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      富山国際会議場他(富山市大手町)
    • 年月日
      2015-10-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] MSC由来エクソソームによるマウスモデルの骨折治癒の促進の検討2015

    • 著者名/発表者名
      古田太輔、味八木茂、石飛博之、越智光夫
    • 学会等名
      第33回日本骨代謝学会学術集会
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京都新宿区)
    • 年月日
      2015-07-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Carnosic acid induces heme oxygenase-1 and suppresses proteoglycan relase Osteoarthritis Research Society Internationa2015

    • 著者名/発表者名
      Ishitobi H, Sachi S, Yamasaki S, Miyaki S, Matsubara K
    • 学会等名
      2015 Osteoarthritis Research Society International (OARSI)
    • 発表場所
      Washington State Convention Center, Seattle(U.S.A.)
    • 年月日
      2015-04-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IL-1β刺激滑膜由来のexosomeは変形性関節症様の変化を誘導する2014

    • 著者名/発表者名
      石飛博之、味八木茂、加藤智弘、中邑祥博、中佐智幸、M Lotz、越智光夫
    • 学会等名
      第6回 日本RNAi研究会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2014-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 2015 Osteoarthritis Research Society International (OARSI)2015

    • 発表場所
      Washington State Convention Center, Seattle(U.S.A.)
    • 年月日
      2015-04-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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