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人工股関節置換術後の骨溶解を制御する新規治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K10993
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 整形外科学
研究機関北海道大学

研究代表者

テルカウィ アラー  北海道大学, 医学研究院, 助教 (00723074)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード人工股関節置換術後の無菌性緩み / マクロファージ / サイトカイン / ケモカイン / 人工関節置換術後の無菌性緩み / 炎症性骨溶解 / 破骨細胞 / IL-27 / Osteolysis / Inflammation / Osteoclastogenesis / Bone resorption / 骨融解 / 炎症反応 / インプラント
研究成果の概要

本研究の目的は人工関節置換術後の無菌性緩みに対する新規治療方法の開発として、炎症性骨吸収におけるマクロファージ、樹状細胞、好中球の機能を解明することである。人工的に作成した超高分子量ポリエチレンとヒトマクロファージを用いた網羅的遺伝子発現解析では、これまで未報告の炎症性サイトカインが多数同定された。その中で2つの破骨細胞誘導因子を同定し、さらにIL-27が炎症性骨吸収の抑制因子であることを報告した。これらの知見は、無菌性緩みをはじめとする炎症性骨吸収メカニズムの解明に寄与するのみでなく、将来的に検査・治療応用に繋がるものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

人工股関節置換術は股関節が高度に破壊された症例に対して行われる手術である。一般的に人工股関節の術後耐用年数は10年~20年とされるが、人工関節の「緩み」は、長期使用により関節面から発生する摩耗粉がマクロファージなどの免疫細胞を活性化し、最終的に局所的な骨溶解が引き起こされることで起こる。現在の所、「緩み」に対する治療方法は再手術しかないのが現状である。
そこで本研究では、摩耗粉と反応するマクロファージと、それに関連する因子を調べ、そのメカニズムを解析した。本研究成果から、再手術に頼らない、人工股関節の「緩み」に対する治療方法を将来的に確立することが出来ると考えている。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 10件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 10件)

  • [雑誌論文] Identification of IL-27 as potent regulator of inflammatory osteolysis associated with vitamin E-blended ultra-high molecular weight polyethylene debris of orthopedic implants2019

    • 著者名/発表者名
      Terkawi Mohamad Alaa、Kadoya Ken、Takahashi Daisuke、Tian Yuan、Hamasaki Masanari、Matsumae Gen、Alhasan Hend、Elmorsy Sameh、Uetsuki Keita、Onodera Tomohiro、Takahata Masahiko、Iwasaki Norimasa
    • 雑誌名

      Acta Biomaterialia

      巻: 89 ページ: 242-251

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2019.03.028

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Novel Cartilage Fragments Stimulation Model Revealed that Macrophage Inflammatory Response Causes an Upregulation of Catabolic Factors of Chondrocytes In Vitro2019

    • 著者名/発表者名
      Hamasaki Masanari、Terkawi Mohamad Alaa、Onodera Tomohiro、Homan Kentaro、Iwasaki Norimasa
    • 雑誌名

      CARTILAGE

      巻: In press 号: 3 ページ: 354-361

    • DOI

      10.1177/1947603519828426

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of Ultra-Purified Alginate Gel Implantation on Meniscal Defects in Rabbits2018

    • 著者名/発表者名
      Kim WooYoung、Onodera Tomohiro、Kondo Eiji、Kawaguchi Yasuyuki、Terkawi Mohamad Alaa、Baba Rikiya、Hontani Kazutoshi、Joutoku Zenta、Matsubara Shinji、Homan Kentaro、Hishimura Ryosuke、Iwasaki Norimasa
    • 雑誌名

      The American Journal of Sports Medicine

      巻: 47 号: 3 ページ: 640-650

    • DOI

      10.1177/0363546518816690

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A mathematical model for predicting postoperative leg shortening after curved intertrochanteric varus osteotomy for osteonecrosis of the femoral head2018

    • 著者名/発表者名
      Asano Tsuyoshi、Takahashi Daisuke、Shimizu Tomohiro、Irie Tohru、Arai Ryuta、Terkawi Mohamad Alaa、Iwasaki Norimasa
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 12 ページ: e0208818-e0208818

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0208818

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Differential Gene Expression Profile of Human Neutrophils Cultured with Plasmodium falciparum-Parasitized Erythrocytes2018

    • 著者名/発表者名
      Terkawi Mohamad Alaa、Takano Ryo、Kato Kentaro
    • 雑誌名

      Journal of Immunology Research

      巻: 2018 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1155/2018/6709424

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Is There an Association Between Borderline-to-mild Dysplasia and Hip Osteoarthritis? Analysis of CT Osteoabsorptiometry2018

    • 著者名/発表者名
      Irie Tohru、Takahashi Daisuke、Asano Tsuyoshi、Arai Ryuta、Terkawi Muhammad Alaa、Ito Yoichi M.、Iwasaki Norimasa
    • 雑誌名

      Clinical Orthopaedics and Related Research

      巻: 476 号: 7 ページ: 1455-1465

    • DOI

      10.1097/01.blo.0000533619.50951.e3

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Transcriptional profile of human macrophages stimulated by ultra-high molecular weight polyethylene particulate debris of orthopedic implants uncovers a common gene expression signature of rheumatoid arthritis2018

    • 著者名/発表者名
      Terkawi Mohamad Alaa、Hamasaki Masanari、Takahashi Daisuke、Ota Masahiro、Kadoya Ken、Yutani Tomoyo、Uetsuki Keita、Asano Tsuyoshi、Irie Tohru、Arai Ryuta、Onodera Tomohiro、Takahata Masahiko、Iwasaki Norimasa
    • 雑誌名

      Acta Biomaterialia

      巻: 65 ページ: 417-425

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2017.11.001

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Chemotherapeutic efficacies of a clofazimine and diminazene aceturate combination against piroplasm parasites and their AT-rich DNA-binding activity on Babesia bovis2017

    • 著者名/発表者名
      Tuvshintulga Bumduuren、AbouLaila Mahmoud、Sivakumar Thillaiampalam、Tayebwa Dickson Stuart、Gantuya Sambuu、Naranbaatar Khandsuren、Ishiyama Aki、Iwatsuki Masato、Otoguro Kazuhiko、?mura Satoshi、Terkawi Mohamad Alaa、Guswanto Azirwan、Rizk Mohamed Abdo、Yokoyama Naoaki、Igarashi Ikuo
    • 雑誌名

      Scientific Report

      巻: 7 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-017-14304-0

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Human babesiosis: Indication of a molecular mimicry between thrombospondin domains from a novel Babesia microti BmP53 protein and host platelets molecules2017

    • 著者名/発表者名
      Mousa Ahmed Abdelmoniem、Roche Daniel Barry、Terkawi Mohamad Alaa、Kameyama Kyohko、Kamyingkird Ketsarin、Vudriko Patrick、Salama Akram、Cao Shinuo、Orabi Sahar、Khalifa Hanem、Ahmed Mohamed、Attia Mabrouk、Elkirdasy Ahmed、Nishikawa Yoshifumi、Xuan Xuenan、Cornillot Emmanuel
    • 雑誌名

      Plos One

      巻: 12 号: 10 ページ: e0185372-e0185372

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0185372

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Immunization with Toxoplasma gondii peroxiredoxin 1 induces protective immunity against toxoplasmosis in mice2017

    • 著者名/発表者名
      Fereig Ragab M.、Kuroda Yasuhiro、Terkawi Mohamad Alaa、Mahmoud Motamed Elsayed、Nishikawa Yoshifumi
    • 雑誌名

      Plos One

      巻: 12 号: 4 ページ: e0176324-e0176324

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0176324

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Neutrophils-derived annexin A1 is a potential regulator of inflammatory osteolysis triggered by polyethylene wear debris of orthopedic implants2020

    • 著者名/発表者名
      Hend Alhasan
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society Annual Meeting ORS 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Macrophage-derived thymidine phosphorylase promotes osteoclastogenesis and bone resorption in inflammatory osteolysis2019

    • 著者名/発表者名
      Gen Matsumae
    • 学会等名
      13th World Immune Regulation Meeting, 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Macrophage-derived thymidine phosphorylase promotes osteoclastogenesis and bone resorption in inflammatory osteolysis2019

    • 著者名/発表者名
      Gen Matsumae
    • 学会等名
      46th European Calcified Tissue Society Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A double-edged sword in aseptic loosening of total joint arthroplasty2019

    • 著者名/発表者名
      Alaa Terkawi
    • 学会等名
      Asia Pacific Society for Biology and Medical Sciences (APSBMS)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Macrophage-secreted factors due to stimulation by implant wear debris promote osteoclast formation and function in bone loss2018

    • 著者名/発表者名
      M Alaa Terkawi
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society Annual Meeting ORS
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gene profiling of macrophages stimulated with vitamin E-blended polyethylene orthopedic implants debris identifies IL-27 as potent regulator of osteolysis2018

    • 著者名/発表者名
      M Alaa Terkawi
    • 学会等名
      33rd Annual Research Meeting of the Japanese Orthopaedic Association
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] The crucial role of neutrophils in resolution of inflammation elicited by polyethylene debris of orthopedic implants2018

    • 著者名/発表者名
      M Alaa Terkawi
    • 学会等名
      40th Annual Meeting of the Japanese Society for Biomaterials
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Gene profiling of macrophages stimulated by vitamin E-blended ultra-high molecular weight polyethylene debris of orthopedic implants identifies IL-27 as potent regulator of osteolysis2018

    • 著者名/発表者名
      M Alaa Terkawi
    • 学会等名
      47th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transcriptional profile of stimulated macrophages by ultra-high molecular weight polyethylene debris of orthopedic implants implies a novel mechanism of osteolysis2018

    • 著者名/発表者名
      M Alaa Terkawi
    • 学会等名
      18th Japan-France Orthopedic Society Conference SOFJO
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Macrophage-secreted factors due to stimulation by implant wear debris promote osteoclast formation and function in bone loss2018

    • 著者名/発表者名
      Terkawi MA, Hamasaki M, Ota M, Takahashi D, Alhasan H, Takahashi M, Asano T, Irie T, Kadoya K, Iwasaki N.
    • 学会等名
      2018 Orthopaedic Research Society meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transcriptional profile of human macrophages stimulated by ultra-high molecular weight polyethylene particulate debris of orthopedic implants reveals a novel mechanism of osteolysis2018

    • 著者名/発表者名
      Terkawi MA, Hamasaki M, Ota M, Takahashi D, Alhasan H, Iwasaki N.
    • 学会等名
      12th World Immune Regulation Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transcriptional profile of human macrophages stimulated by ultra-high molecular weight polyethylene particulate debris of orthopaedic implants uncovers a common gene expression signature of rheumatoid arthritis2017

    • 著者名/発表者名
      Terkawi MA, Hamasaki M, Takahashi D, Iwasaki N
    • 学会等名
      The 16th Awaji International Forum of Infection and Immunity
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transcriptional profile of human macrophages exposed to ultra-high molecular weight polyethylene particles reveals a common gene expression signature of rheumatoid arthritis2017

    • 著者名/発表者名
      Terkawi MA, Hamasaki M, Takahashi D, Kadoya K, Asano T, Irie T, Onodera T, Iwasaki N
    • 学会等名
      The 32nd Annual Research Meeting of the Japanese Orthopaedic Association
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparison of gene expression profiles of human macrophages stimulated by conventional and vitamin E-blended ultra-high molecular weight polyethylene particles of orthopedic implants2017

    • 著者名/発表者名
      Terkawi MA, Hamasaki M, Takahashi D, Iwasaki N
    • 学会等名
      The 39th Annual Meeting of the Japanese Society for Biomaterials
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2025-11-20  

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