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椎間板の変性に関連する腰痛性疾患の病態の解明と、低侵襲治療システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H03033
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 医用システム
研究機関神戸大学

研究代表者

西田 康太郎  神戸大学, 医学研究科, 特命教授 (00379372)

研究分担者 高田 徹  神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (00598526)
由留部 崇  神戸大学, 医学部附属病院, 特定助教 (10514648)
角谷 賢一朗  神戸大学, 医学研究科, 助教 (10533739)
前野 耕一郎  神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (70403269)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2016年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2015年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード椎間板変性 / 腰痛 / 遺伝子治療 / 腰部脊柱管狭窄 / 動物モデル / 低侵襲治療 / 脊椎疾患 / 椎間板 / 固定術 / 低侵襲手術システム / 低侵襲脊椎手術 / 棘突起間スペーサー / 腰部脊柱管狭窄症 / 椎間板ヘルニア / オートファジー / 免疫特権 / mTOR経路 / Raptor / RNA干渉
研究成果の概要

椎間板研究にとって欠かせない、3種類の椎間板変性モデルを確立した。緩やかな変性を生じるモデルを用いて圧迫期間に伴い特に脊索由来細胞が早期に消失して非脊索由来細胞(軟骨様細胞を示唆)が相対的に増大していた。動的負荷培養装置を用いた実験では, 圧負荷により代表的なメカノレセプターであるintegrinの関与が椎間板変性に関与していることが明らかとなった。脊椎後方に小皮切から挿入可能なスペーサーを作成し、周辺機器も含めて改良を行い、有効性に関して大型動物実験を行い確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

腰痛性疾患は社会的に極めて重要であり、その多くは椎間板変性に由来している。しかしながらその詳細はわかっておらず、研究のための椎間板変性モデルの作成無くしては先に進めない。これらのモデルを用いて椎間板変性のKey factorを特定し、それをターゲットにした分子生物学的なアプローチにより変性椎間板の再生あるいは変性の進行抑制が可能であれば社会的意義は多大である。また、腰部脊柱管狭窄症は高齢社会におけるADL障害を呈する疾患として極めて重要であり、低侵襲手術方法の開発も極めて重要と考える。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Pharmacological inhibition of mTORC1 but not mTORC2 protects against human disc cellular apoptosis, senescence, and extracellular matrix catabolism through Akt and autophagy induction.2019

    • 著者名/発表者名
      Kakiuchi Y, Yurube T, Kakutani K, Takada T, Ito M, Takeoka Y, Kanda Y, Miyazaki S, Kuroda R, Nishida K.
    • 雑誌名

      Osteoarthritis Cartilage

      巻: Epubahead of print 号: 6 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1016/j.joca.2019.01.009

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] オートファジーと椎間板変性2018

    • 著者名/発表者名
      由留部 崇、伊藤雅明、角谷賢一郎、高田 徹、黒田良祐、西田康太郎
    • 雑誌名

      別冊 BIO Clinica

      巻: 7 ページ: 20-23

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Selective interference of mTORC1/RAPTOR protects against human disc cellular apoptosis, senescence, and extracellular matrix catabolism with Akt and autophagy induction.2017

    • 著者名/発表者名
      Ito M, Yurube T, Kakutani K, Maeno K, Takada T, Terashima Y, Kakiuchi Y, Takeoka Y, Miyazaki S, Kuroda R, Nishida K.
    • 雑誌名

      Osteoarthritis Cartilage

      巻: 25 号: 12 ページ: 2134-2146

    • DOI

      10.1016/j.joca.2017.08.019

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] オートファジーの抑制はヒト椎間板細胞においてアポトーシス・セネッセンスを誘導するが、細胞外基質代謝への影響は少ない2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤 雅明+、由留部 崇*、角谷 賢一朗*、髙田 徹、垣内 裕司+、武岡 由樹+、神田 裕太郎+、黒田 良祐*、西田 康太郎*
    • 学会等名
      日本脊椎脊髄病学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] テムシロリムスのヒト椎間板髄核細胞保護効果はオートファジー及びAktの活性化に由来する2018

    • 著者名/発表者名
      垣内 裕司+、由留部 崇*、角谷 賢一朗*、高田 徹、伊藤 雅明+、武岡 由樹+、神田 裕太郎+、黒田 良祐*、西田 康太郎*
    • 学会等名
      日本脊椎脊髄病学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Autophagy plays protective roles against human disc cellular apoptosis, senescence, and extracellular matrix degradation2018

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Ito+, Takashi Yurube*, Kenichiro Kakutani*, Toru Takada, Yuji Kakiuchi+, Yoshiki Takeoka+, Yutaro Kanda+, Ryosuke Kuroda*, Kotaro Nishida*
    • 学会等名
      International Society for the Study of the Lumbar Spine
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Temsirolimus is a candidate of the optimal mTOR inhibitor to protect human disc cells depending on Akt and autophagy induction2018

    • 著者名/発表者名
      Yuji Kakiuchi+, Takashi Yurube*, Yoshiki Takeoka+, Masaaki Ito+, Yutaro Kanda+, Kenichiro Kakutani*, Toru Takada, Ryosuke Kuroda*, Kotaro Nishida*
    • 学会等名
      International Society for the Study of the Lumbar Spine
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The fate of notochordal cell in intervertebral disc degeneration induced by dynamic compressive load through integrin alpha5/beta1 mechanotransduction2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Kanda+, Kenichiro Kakutani*, Yusuke Morita, Takashi Yurube*, Masaaki Ito+, Yuji Kakiuchi+, Yoshiki Takeoka+, Takuto Kurakawa, Yoshiki Terashima, Toru Takada, Ryosuke Kuroda*, Kotaro Nishida*
    • 学会等名
      International Society for the Study of the Lumbar Spine
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 動的圧迫負荷が,integrina5B1を介して脊索由来細胞に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      神田 裕太郎+、角谷 賢一朗*、森田 有亮、由留部 崇*、垣内 裕司+、武岡 由樹+、蔵川 拓外、髙田 徹、土井田 稔、西田 康太郎*、黒田 良祐*
    • 学会等名
      日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] オートファジーの抑制はヒト椎間板細胞においてアポトーシス・セネッセンスを誘導するが、細胞外基質代謝への影響は少ない2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤雅明、由留部 崇、角谷賢一朗、前野耕一郎、高田徹、寺嶋良樹、垣内裕司、武岡由樹、黒田良祐、西田康太郎
    • 学会等名
      第47回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 椎間板動的圧迫負荷が脊索由来髄核細胞に及ぼした影響2018

    • 著者名/発表者名
      神田祐太郎、角谷賢一朗、森田有亮、由留部 崇、伊藤雅明、垣内裕司、武岡由樹、蔵川拓外、寺島良樹、高田 徹、黒田良祐、西田康太郎
    • 学会等名
      第47回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Autophagy plays protective roles against human disc cellular apoptosis, senescence, and extracellular matrix degradation2018

    • 著者名/発表者名
      M. Ito, T. Yurube, K. Kakutani, T. Takada, Y. Kakiuchi, Y. Takeoka, Y. Kanda, R. Kuroda, K. Nishida
    • 学会等名
      45th The International Society for the Study of the Lumbar Spine
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オートファジーの抑制はヒト椎間板細胞においてアポトーシス、セネッセンスを誘導し、細胞数を減少させる2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤雅明、由留部 崇、角谷賢一朗、前野耕一郎、高田徹、寺嶋良樹、垣内裕司、武岡由樹、黒田良祐、西田康太郎
    • 学会等名
      第32回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 脊椎椎間板変性へのオートファジーの関与とその脊索由来細胞における恒常性維持機構の可能性2017

    • 著者名/発表者名
      由留部 崇、伊藤雅明、垣内裕司、寺島良樹、武岡由樹、角谷賢一郎、前野耕一郎、高田 徹、黒田良祐、西田康太郎
    • 学会等名
      第32回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ATG5のノックダウンによるオートファジーの抑制はヒト椎間板細胞のアポトーシスとセネッセンスを誘導し、細胞数を減少させる2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤雅明、由留部 崇、角谷賢一朗、前野耕一郎、高田 徹、寺嶋良樹、垣内裕司、武岡由樹、黒田良祐、西田康太郎
    • 学会等名
      第46回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 椎間板髄核におけるオートファジーの重要性とその脊索表現型保持への関与の可能性2017

    • 著者名/発表者名
      由留部 崇、伊藤雅明、垣内裕司、寺島良樹、武岡由樹、角谷賢一郎、前野耕一郎、高田徹、黒田良祐、西田康太郎
    • 学会等名
      第46回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of autophagy in intervertebral disc degeneration and its possible contribution to the maintenance of notochordal cell homeostasis2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yurube, Hiroaki Hirata, Masaaki Ito, Yoshiki Terashima, Yuji Kakiuchi, Yoshiki Takeoka, Shingo Miyazaki, Kenichiro Kakutani, Koichiro Maeno, Toru Takada, Ryosuke Kuroda, Kotaro Nishida
    • 学会等名
      The 44th International Society for the Study of the Lumbar Spine(国際学会)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inhibition of autophagy through ATG5 knock down induces apoptosis and senescence in human intervertebral disc cells2017

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Ito, Takashi Yurube, Kenichiro Kakutani, Koichiro Maeno, Toru Takada, Yoshiki Terashima, Yuji Kakiuchi, Yoshiki Takeoka, Ryosuke Kuroda, Kotaro Nishida
    • 学会等名
      The 44th International Society for the Study of the Lumbar Spine(国際学会)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 腰部脊柱管狭窄症に対する最小侵襲手術を目指した棘突起間スペーサーの開発2016

    • 著者名/発表者名
      西田康太郎、前野耕一郎、角谷賢一朗、由留部 崇、高田 徹、伊藤雅明、寺嶋良樹、垣内裕司、武岡由樹
    • 学会等名
      第24回 日本腰痛学会
    • 発表場所
      山梨
    • 年月日
      2016-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Selective interference of mTOR signaling is protective against human disc cellular apoptosis, senescence, and extracellular matrix degradation with autophagy induction2016

    • 著者名/発表者名
      to M., Yurube T., Kakutani K., Maeno K., Takada T., Miyazaki S., Terashima Y., Kakiuchi Y., Kurosaka M., Nishida K.
    • 学会等名
      The International Society for the Study of the Lumbar Spine
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2016-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Intervertebral disc nucleus pulposus has intensive involvement of autophagy compared to other musculoskeletal tissues and its degeneration is linked with decreased autophagy2016

    • 著者名/発表者名
      Yurube T., Hirata H., Ito M., Kakiuchi Y., Kakutani K., Maeno K., Takada T., Miyazaki S., Terashima Y., Kurosaka M., Nishida K.
    • 学会等名
      The International Society for the Study of the Lumbar Spine
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2016-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] mTORシグナル経路への選択的な干渉はオートファジーとAktの活性化を誘導し、ヒト椎間板細胞における細胞死、老化と細胞外気質分解を抑制する2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤雅明、由留部崇、角谷賢一朗、前野耕一郎、高田徹、宮崎真吾、寺島良樹、垣内裕司、黒坂昌弘、西田康太郎
    • 学会等名
      第45回 日本脊椎脊髄病学会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2016-04-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 椎間板では他の筋骨格系組織よりもオートファジーの関与が大きく、その活性は変性とともに減少する:オートファジー制御による椎間板変性予防の可能性2016

    • 著者名/発表者名
      由留部崇、平田裕亮、伊藤雅明、垣内裕司、角谷賢一朗、前野耕一郎、高田徹、宮崎真吾、寺島良樹、黒坂昌弘、西田康太郎
    • 学会等名
      第45回 日本脊椎脊髄病学会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2016-04-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 神戸大式棘突起間スペーサーの開発2015

    • 著者名/発表者名
      西田康太郎、前野耕一郎、角谷賢一朗、由留部崇
    • 学会等名
      第14回 関西MISt 研究会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-07-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] 棘突起間インプラント2018

    • 発明者名
      西田康太郎
    • 権利者名
      神戸大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] PCT出願2018

    • 発明者名
      西田康太郎 他
    • 権利者名
      神戸大学法人
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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