変形性関節症の治療標的を目指した軟骨細胞メカノトランスダクション機構の解明

• 研究課題/領域番号: 16H06263
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 整形外科学
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 小川 寛恭 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 特任助教 (70464104)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円); 2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2017年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2016年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
• キーワード: 変形性関節症 / 軟骨代謝 / 運動刺激 / 病態修飾性変形性関節症治療薬 / マトリックスメタロプロテアーゼ / 変形性膝関節症 / メカニカルストレス / カルシウムシグナル / osteoarthritis / mechanical stress / chondrocyte / 軟骨細胞 / メカノトランスダクション / 関節軟骨 / アデノシン

研究成果の概要

本研究では、運動刺激による新たなMMP13発現制御メカニズムを明らかにした。また、この運動刺激シグナルが軟骨変性を引き起こすサイトカインシグナルともPLGC1をクロストークポイントとしていることを明らかにした。MMP13の新たな制御メカニズムを明らかにしたことに加えて、ドラッグスクリーニングでサイトカインおよび運動刺激によるMMP13発現を抑制しる低分子化合物を多数発見した。今回、サイトカインの新たなシグナル経路と複数のMMP13を抑制する低分子化合物の発見により病態修飾性変形性関節症治療薬の実現に近づいたと言える。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、運動刺激による新たなMMP13発現制御メカニズムを明らかにした。また、この運動刺激シグナルが軟骨変性を引き起こすサイトカインシグナルともPLGC1をクロストークポイントとしていることを明らかにした。MMP13の新たな制御メカニズムを明らかにしたことに加えて、ドラッグスクリーニングでサイトカインおよび運動刺激によるMMP13発現を抑制しる低分子化合物を多数発見した。今回、サイトカインの新たなシグナル経路と複数のMMP13を抑制する低分子化合物の発見により病態修飾性変形性関節症治療薬の実現に近づいたと言える。

研究成果

• [雑誌論文] Radiographic characteristics of the hip joint in skeletally mature patients with multiple hereditary exostoses (2020)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto Kazu、Ogawa Hiroyasu、Akiyama Haruhiko
  • 雑誌名: Skeletal Radiology 巻: online ahead of print 号: 11 ページ: 1-1
  • DOI: 10.1007/s00256-020-03482-0
• [雑誌論文] Differences in patient-reported outcomes between medial opening-wedge high tibial osteotomy and total knee arthroplasty (2020)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto Kazu、Ogawa Hiroyasu、Yoshioka Hiroki、Akiyama Haruhiko
  • 雑誌名: Journal of Orthopaedic Surgery 巻: 28(1) 号: 1 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1177/2309499019895636
• [雑誌論文] Periarticular injection of tranexamic acid promotes early recovery of the range of knee motion after total knee arthroplasty (2019)
  • 著者名/発表者名: Hirose Hitoshi、Ogawa Hiroyasu、Matsumoto Kazu、Akiyama Haruhiko
  • 雑誌名: Journal of Orthopaedic Surgery 巻: 27(3) 号: 3 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1177/2309499019864693
• [雑誌論文] Effect of increased posterior tibial slope on the anterior cruciate ligament status in medial open wedge high tibial osteotomy in an uninjured ACL population (2019)
  • 著者名/発表者名: Ogawa Hiroyasu、Matsumoto Kazu、Akiyama Haruhiko
  • 雑誌名: Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research 巻: 105 号: 6 ページ: 1085-1091
  • DOI: 10.1016/j.otsr.2019.05.003
• [雑誌論文] ACL degeneration after an excessive increase in the medial proximal tibial angle with medial open wedge high tibial osteotomy (2019)
  • 著者名/発表者名: Ogawa Hiroyasu、Matsumoto Kazu、Akiyama Haruhiko
  • 雑誌名: Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy 巻: 27 号: 10 ページ: 3374-3380
  • DOI: 10.1007/s00167-019-05354-0
• [雑誌論文] Distal tibial tubercle osteotomy is superior to the proximal one for progression of patellofemoral osteoarthritis in medial opening wedge high tibial osteotomy (2019)
  • 著者名/発表者名: Ogawa Hiroyasu、Matsumoto Kazu、Yoshioka Hiroki、Sengoku Masaya、Akiyama Haruhiko
  • 雑誌名: Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy 巻: online ahead of print 号: 10 ページ: 1-1
  • DOI: 10.1007/s00167-019-05836-1
• [雑誌論文] Arthroscopic repair of horizontal cleavage meniscus tears provides good clinical outcomes in spite of poor meniscus healing (2019)
  • 著者名/発表者名: Ogawa Hiroyasu、Matsumoto Kazu、Sengoku Masaya、Yoshioka Hiroki、Akiyama Haruhiko
  • 雑誌名: Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy 巻: online ahead of print 号: 11 ページ: 1-1
  • DOI: 10.1007/s00167-019-05782-y
• [雑誌論文] Coronal tibiofemoral subluxation is correlated to correction angle in medial opening wedge high tibial osteotomy (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogawa H, Matsumoto K, Akiyama H.
  • 雑誌名: Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 巻: 26 号: 11 ページ: 3482-3490
  • DOI: 10.1007/s00167-018-4948-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bilateral vocal cord palsy after a posterior cervical laminoplasty. (2018)
  • 著者名/発表者名: Iwai C, Fushimi K, Nozawa S, Shirai Y, Ogawa H, Yasura K, Shimizu K, Akiyama H.
  • 雑誌名: Eur Spine J 巻: 27 号: S3 ページ: 549-554
  • DOI: 10.1007/s00586-018-5649-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cartilage/chondrocyte research and osteoarthritis. Mechanobiology for development of osteoarthritis (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogawa H, Akiyama H.
  • 雑誌名: Clin Calcium 巻: 28 ページ: 789-795
• [雑誌論文] New angle measurement device to control the posterior tibial slope angle in medial opening wedge high tibial osteotomy (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogawa H, Matsumoto K, Akiyama H.
  • 雑誌名: Arch Orthop Trauma Surg 巻: 138 号: 3 ページ: 299-305
  • DOI: 10.1007/s00402-017-2846-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Periarticular Injection of Tranexamic Acid Reduces Blood Loss and the Necessity for Allogeneic Transfusion After Total Knee Arthroplasty Using Autologous Transfusion: A Retrospective Observational Study. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yozawa S, Ogawa H, Matsumoto K, Akiyama H.
  • 雑誌名: J Arthroplasty 巻: 33 号: 1 ページ: 86-89
  • DOI: 10.1016/j.arth.2017.08.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative Study for Alignment of Extramedullary Guides versus Portable, Accelerometer-Based Navigation in Total Knee Arthroplasty. (2018)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto K, Ogawa H, Fukuta M, Mori N, Akiyama H.
  • 雑誌名: J Knee Surg. 巻: 31 号: 01 ページ: 92-98
  • DOI: 10.1055/s-0037-1602133
  • 査読あり
• [学会発表] DMOADsを目指して：コルヒチン“微小管形成阻害薬”の軟骨変性抑制効果とその作用メカニズム (2020)
  • 著者名/発表者名: 小川 寛恭
  • 学会等名: 第33回日本軟骨代謝学会
  • 招待講演
• [学会発表] メカノトランスダクションの解明から病態修飾性変形性関節症治療薬の開発へ (2019)
  • 著者名/発表者名: 小川 寛恭
  • 学会等名: 第92回日本整形外科学会学術総会
  • 招待講演
• [学会発表] Double level derotational osteotomyを施行した習慣性膝蓋骨脱臼の１例 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小川寛恭、松本和、秋山治彦
  • 学会等名: 第102回岐阜県整形外科集談会
• [学会発表] Double level derotational osteotomyを施行した習慣性膝蓋骨脱臼の１例 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小川寛恭、松本和、秋山治彦
  • 学会等名: 第67回 東海関節外科研究会
• [学会発表] 脛骨外側亜脱臼はmedial opening wedge high tibial osteotomyの矯正角度に相関する (2018)
  • 著者名/発表者名: 小川寛恭、松本和、秋山治彦
  • 学会等名: 第９１回日本整形外科学会学術総会
• [学会発表] 前十字靭帯再建術待機期間と治療成績の関連性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小川寛恭、市川勝寛、松本和、秋山治彦
  • 学会等名: 第103回岐阜県整形外科集談会
• [学会発表] Coronal tibiofemoral subluxationから考えるOWHTOの至適矯正角度 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小川寛恭、市川勝寛、松本和、秋山治彦
  • 学会等名: 第７回日本Knee Osteotomy フォーラム
• [学会発表] Double level derotational osteotomyを施行した習慣性膝蓋骨脱臼の１例 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小川寛恭、市川勝寛、松本和、秋山治彦
  • 学会等名: 第７回日本Knee Osteotomy フォーラム
• [学会発表] 半月板縫合術におけるRed zoneとWhite zoneの組織治癒の比較 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小川寛恭、松本和、秋山治彦
  • 学会等名: 第５回 岐阜スポーツ整形外科研究会
• [学会発表] 外側型変形性膝関節症に対するOxford; Fixed Lateral Partial Kneeの使用経験 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小川寛恭、吉岡大輝、松本和、秋山治彦
  • 学会等名: 第131回中部日本整形外科災害外科学会・学術集会
• [産業財産権] ＭＭＰ１３発現抑制剤及びそれを利用した変形性関節症治療薬 (2018)
  • 発明者名: 小川 寛恭 竹内 健太郎
  • 権利者名: 小川 寛恭 竹内 健太郎
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2018
  • 取得年月日: 2019