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メカニカルストレスセンサーTRPV2による関節軟骨細胞の制御メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K10997
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
研究機関東京大学

研究代表者

川口 航平  東京大学, 大学院総合文化研究科, 特任研究員 (40794227)

研究分担者 齋藤 琢  東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (30456107)
武冨 修治  東京大学, 医学部附属病院, 講師 (70570018)
張 成虎  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (80780551)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード変形性膝関節症 / メカノセンシティブイオンチャネル / Trpv2 / 軟骨細胞 / 関節軟骨表層 / メカノトランスデューサー / 変形性関節症 / 軟骨分化 / Lubricin / Fluid Flow Shear Stress / メカノセンサー / 軟骨前駆細胞 / 滑膜組織 / 骨・軟骨代謝学 / メカニカルストレス
研究成果の概要

様々な刺激に対するセンサーとされるTRPファミリーの関節軟骨における発現とその作用メカニズムを解析した。in vivo/ in vitroの実験より、Trpv2は力学的刺激依存性に細胞内カルシウム流入を制御し、calmodulin / CREB経路を介してlubricinを誘導し軟骨保護に寄与していると考えられた。また、Trpv2はCalcineurin/Nfatc1経路を介して軟骨細胞の肥大分化を抑制し、変形性関節症進行における異所性骨化を抑制している可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

変形性関節症は遺伝的要因、代謝疾患要因、環境的要因、そして力学的負荷など様々な要因からなる多因子疾患であるが、中でも過度の体重増加もしくは過度の運動などが高いリスクであることから、過剰な力学的負荷は変形性関節症の最大の誘因と考えられている。そこで、関節軟骨に発現している、メカノセンシティブイオンチャネルの候補分子としてTRPV2に着目した。Trpv2は機械的刺激依存性に軟骨細胞の肥大分化を抑制し、変形性関節症進行における異所性骨化を抑制している可能性が示唆されたことより、Trpv2の機能解析が進めば変形性関節症の治療の有力なターゲットとしての可能性が期待される。

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

    (26件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (23件) (うち国際共著 9件、 査読あり 23件、 オープンアクセス 15件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Hypoxia-inducible factor-1 alpha maintains mouse articular cartilage through suppression of NF-κB signaling2020

    • 著者名/発表者名
      Okada Keita、Mori Daisuke、Makii Yuma、Nakamoto Hideki、Murahashi Yasutaka、Yano Fumiko、Chang Song Ho、Taniguchi Yuki、Kobayashi Hiroshi、Semba Hiroaki、Takeda Norihiko、Piao Wen、Hanaoka Kenjiro、Nagano Tetsuo、Tanaka Sakae、Saito Taku
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 5425-5425

    • DOI

      10.1038/s41598-020-62463-4

    • 関連する報告書
      2019 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] Enhancement of chondrogenic differentiation supplemented by a novel small compound for chondrocyte-based tissue engineering2020

    • 著者名/発表者名
      Hamamoto Shuichi、Chijimatsu Ryota、Shimomura Kazunori、Kobayashi Masato、Jacob George、Yano Fumiko、Saito Taku、Chung Ung-il、Tanaka Sakae、Nakamura Norimasa
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Orthopaedics

      巻: 7 号: 1 ページ: 446-458

    • DOI

      10.1186/s40634-020-00228-8

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stepwise strategy for generating osteoblasts from human pluripotent stem cells under fully defined xeno-free conditions with small-molecule inducers2020

    • 著者名/発表者名
      Zujur Denise、Kanke Kosuke、Onodera Shoko、Tani Shoichiro、Lai Jenny、Azuma Toshifumi、Xin Xiaonan、Lichtler Alexander C.、Rowe David W.、Saito Taku、Tanaka Sakae、Masaki Hideki、Nakauchi Hiromitsu、Chung Ung-il、Hojo Hironori、Ohba Shinsuke
    • 雑誌名

      Regenerative Therapy

      巻: 14 ページ: 19-31

    • DOI

      10.1016/j.reth.2019.12.010

    • 関連する報告書
      2019 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] Pathomechanism of intervertebral disc degeneration2020

    • 著者名/発表者名
      Oichi Takeshi、Taniguchi Yuki、Oshima Yasushi、Tanaka Sakae、Saito Taku
    • 雑誌名

      JOR SPINE

      巻: 3 号: 1

    • DOI

      10.1002/jsp2.1076

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Oral administration of EP4-selective agonist KAG-308 suppresses mouse knee osteoarthritis development through reduction of chondrocyte hypertrophy and TNF secretion2019

    • 著者名/発表者名
      Murahashi Yasutaka、Yano Fumiko、Chijimatsu Ryota、Nakamoto Hideki、Maenohara Yuji、Amakawa Masahiro、Miyake Yoshihide、Yamanaka Hiroyuki、Iba Kousuke、Yamashita Toshihiko、Tanaka Sakae、Saito Taku
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 20329-20329

    • DOI

      10.1038/s41598-019-56861-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prolonged Myelosuppression due to Progressive Bone Marrow Fibrosis in a Patient with Acute Promyelocytic Leukemia2019

    • 著者名/発表者名
      Inagawa Yuta、Komeno Yukiko、Saito Satoshi、Maenohara Yuji、Yamagishi Tetsuro、Kawashima Hiroyuki、Saito Taku、Abe Keiko、Iihara Kuniko、Hatada Yasumasa、Ryu Tomiko
    • 雑誌名

      Case Reports in Hematology

      巻: 2019 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1155/2019/1616237

    • 関連する報告書
      2019 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] Wnt/β-catenin signaling contributes to articular cartilage homeostasis through lubricin induction in the superficial zone2019

    • 著者名/発表者名
      Xuan Fengjun、Yano Fumiko、Mori Daisuke、Chijimatsu Ryota、Maenohara Yuji、Nakamoto Hideki、Mori Yoshifumi、Makii Yuma、Oichi Takeshi、Taketo Makoto Mark、Hojo Hironori、Ohba Shinsuke、Chung Ung-il、Tanaka Sakae、Saito Taku
    • 雑誌名

      Arthritis Research & Therapy

      巻: 21 号: 1 ページ: 247-247

    • DOI

      10.1186/s13075-019-2041-5

    • 関連する報告書
      2019 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] Alleviation of murine osteoarthritis by deletion of the focal adhesion mechanosensitive adapter, Hic-52019

    • 著者名/発表者名
      Miyauchi Aya、Kim-Kaneyama Joo-ri、Lei Xiao-Feng、Chang Song Ho、Saito Taku、Haraguchi Shogo、Miyazaki Takuro、Miyazaki Akira
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 15770-15770

    • DOI

      10.1038/s41598-019-52301-7

    • 関連する報告書
      2019 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] Simple and Robust Differentiation of Human Pluripotent Stem Cells toward Chondrocytes by Two Small-Molecule Compounds2019

    • 著者名/発表者名
      Kawata Manabu、Mori Daisuke、Kanke Kosuke、Hojo Hironori、Ohba Shinsuke、Chung Ung-il、Yano Fumiko、Masaki Hideki、Otsu Makoto、Nakauchi Hiromitsu、Tanaka Sakae、Saito Taku
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 13 号: 3 ページ: 530-544

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2019.07.012

    • 関連する報告書
      2019 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] Excessive mechanical loading promotes osteoarthritis through the gremlin-1?NF-κB pathway2019

    • 著者名/発表者名
      Chang Song Ho、Mori Daisuke、Kobayashi Hiroshi、Mori Yoshifumi、Nakamoto Hideki、Okada Keita、Taniguchi Yuki、Sugita Shurei、Yano Fumiko、Chung Ung-il、Kim-Kaneyama Joo-ri、Yanagita Motoko、Economides Aris、Canalis Ernesto、Chen Di、Tanaka Sakae、Saito Taku
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 1442-1442

    • DOI

      10.1038/s41467-019-09491-5

    • 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] Cooperation of PU.1 With IRF8 and NFATc1 Defines Chromatin Landscapes During RANKL-Induced Osteoclastogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Izawa Naohiro、Kurotaki Daisuke、Nomura Seitaro、Fujita Takanori、Omata Yasunori、Yasui Tetsuro、Hirose Jun、Matsumoto Takumi、Saito Taku、Kadono Yuho、Okada Hiroyuki、Miyamoto Takeshi、Tamura Tomohiko、Aburatani Hiroyuki、Tanaka Sakae
    • 雑誌名

      Journal of Bone and Mineral Research

      巻: 34 号: 6 ページ: 1143

    • DOI

      10.1002/jbmr.3689

    • 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
  • [雑誌論文] Multi-layered PLLA-nanosheets loaded with FGF-2 induce robust bone regeneration with controlled release in critical-sized mouse femoral defects2019

    • 著者名/発表者名
      Murahashi Yasutaka、Yano Fumiko、Nakamoto Hideki、Maenohara Yuji、Iba Kousuke、Yamashita Toshihiko、Tanaka Sakae、Ishihara Kazuhiko、Okamura Yosuke、Moro Toru、Saito Taku
    • 雑誌名

      Acta Biomaterialia

      巻: 85 ページ: 172-179

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2018.12.031

    • 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] Length of the Tendon within the Tibial Tunnel Affects Tibial Tunnel Widening following Anatomic Anterior Cruciate Ligament Reconstruction Using a Bone-Patellar Tendon-Bone Graft2019

    • 著者名/発表者名
      Inui Hiroshi、Yamagami Ryota、Kawaguchi Kohei、Nakazato Keiu、Kono Kenichi、Kawata Manabu、Nakagawa Takumi、Tanaka Sakae、Taketomi Shuji
    • 雑誌名

      The Journal of Knee Surgery

      巻: 33 号: 5 ページ: 445

    • DOI

      10.1055/s-0039-1681064

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intra-articular administration of IκBα kinase inhibitor suppresses mouse knee osteoarthritis via downregulation of the NF-κB/HIF-2α axis2018

    • 著者名/発表者名
      Murahashi Yasutaka、Yano Fumiko、Kobayashi Hiroshi、Makii Yuma、Iba Kousuke、Yamashita Toshihiko、Tanaka Sakae、Saito Taku
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 16475-16475

    • DOI

      10.1038/s41598-018-34830-9

    • 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
  • [雑誌論文] Alteration of gait parameters in a mouse model of surgically induced knee osteoarthritis.2018

    • 著者名/発表者名
      Makii Y, Asaka M, Setogawa S, Fujiki S, Hosaka Y, Yano F, Oka H, Tanaka S, Fukui N, Yanagihara D, Saito T.
    • 雑誌名

      J Orthop Surg (Hong Kong).

      巻: 26 号: 2 ページ: 2-2

    • DOI

      10.1177/2309499018768017

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surgical timing of anterior cruciate ligament reconstruction to prevent associated meniscal and cartilage lesions2018

    • 著者名/発表者名
      Taketomi S, Inui H, Yamagami R, Kawaguchi K, Nakazato K, Kono K, Kawata M, Nakagawa T, Tanaka S
    • 雑誌名

      J Orthop Sci

      巻: 23 号: 3 ページ: 546

    • DOI

      10.1016/j.jos.2018.02.006

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Relationship between Soft-Tissue Balance and Intraoperative Kinematics of Guided Motion Total Knee Arthroplasty2018

    • 著者名/発表者名
      Taketomi Shuji、Yamagami Ryota、Shirakawa Nobuyuki、Kawaguchi Kouhei、Tanaka Sakae、Inui Hiroshi
    • 雑誌名

      The Journal of Knee Surgery

      巻: 印刷中 号: 01 ページ: 091-096

    • DOI

      10.1055/s-0038-1636545

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bone-to-bone integrations were complete within 5months after anatomical rectangular tunnel anterior cruciate ligament reconstruction using a bone–patellar tendon–bone graft2018

    • 著者名/発表者名
      Masuda Hironari、Taketomi Shuji、Inui Hiroshi、Shimazaki Naoya、Nishihara Nobuhiro、Toyooka Seikai、Kawano Hirotaka、Nakagawa Takumi
    • 雑誌名

      Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy

      巻: 26 号: 12 ページ: 3660

    • DOI

      10.1007/s00167-018-4938-y

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Annual trends in arthroscopic meniscus surgery: Analysis of a national database in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Kawata Manabu、Sasabuchi Yusuke、Taketomi Shuji、Inui Hiroshi、Matsui Hiroki、Fushimi Kiyohide、Chikuda Hirotaka、Yasunaga Hideo、Tanaka Sakae
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 4 ページ: e0194854-e0194854

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0194854

    • 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
  • [雑誌論文] Analysis of an acyl-CoA binding protein in Aspergillus oryzae that undergoes unconventional secretion2017

    • 著者名/発表者名
      Kwon Hee Su、Kawaguchi Kouhei、Kikuma Takashi、Takegawa Kaoru、Kitamoto Katsuhiko、Higuchi Yujiro
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 493 号: 1 ページ: 481-486

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.08.166

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular mechanisms underlying osteoarthritis development: Notch and NF-κB2017

    • 著者名/発表者名
      Saito Taku、Tanaka Sakae
    • 雑誌名

      Arthritis Research & Therapy

      巻: 19 号: 1 ページ: 94-94

    • DOI

      10.1186/s13075-017-1296-y

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of Chondrocyte Survival in Mouse Articular Cartilage by p63.2017

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Y, Kawata M, Chang SH, Mori D, Okada K, Kobayashi H, Sugita S, Hosaka Y, Inui H, Taketomi S, Yano F, Ikeda T, Akiyama H, Mills AA, Chung UI, Tanaka S, Kawaguchi H, and Saito T*
    • 雑誌名

      Arthritis Rheumatol.

      巻: 69 号: 3 ページ: 598-609

    • DOI

      10.1002/art.39976

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bone-Patellar Tendon-Bone Autograft versus Hamstring Tendon Autograft for Anatomical Anterior Cruciate Ligament Reconstruction with Three-Dimensional Validation of Femoral and Tibial Tunnel Positions2017

    • 著者名/発表者名
      Inui Hiroshi、Yamagami Ryota、Shirakawa Nobuyuki、Kawaguchi Kohei、Nakagawa Takumi、Tanaka Sakae、Taketomi Shuji
    • 雑誌名

      The Journal of Knee Surgery

      巻: 31 号: 9 ページ: 866

    • DOI

      10.1055/s-0037-1615813

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] TRPV2 protects articular cartilage via lubricin induction2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamoto H, Saito T, et al.
    • 学会等名
      ORS 2020 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メカノセンサーTrpv2 はLubricin の誘導を介して関節軟骨を保護する2019

    • 著者名/発表者名
      中元秀樹、齋藤琢、他
    • 学会等名
      第34回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] メカノセンサーTrpv2 はLubricin の誘導を介して関節軟骨を保護する2019

    • 著者名/発表者名
      中元秀樹、齋藤琢、他
    • 学会等名
      第10回 Orthopedic Research Club
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-12-28  

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