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関節軟骨組織の発生・再生機序における転写因子KLF4の機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K11036
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
研究機関近畿大学

研究代表者

寺村 岳士  近畿大学, 大学病院, 講師 (40460901)

研究分担者 中西 真人  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 招聘研究員 (10172355)
福田 寛二  近畿大学, 医学部, 教授 (50201744)
淺原 弘嗣  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (70294460)
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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード変形性関節症 / 転写因子 / 遺伝子治療 / 軟骨細胞 / KLF4 / ノックアウトマウス / 軟骨 / 再生医療 / 遺伝子発現
研究成果の概要

本研究ではKLF4が軟骨細胞の分化および軟骨特異的細胞外マトリクス(ECM)の発現に重要な役割を担っていることを検証した。RNAseqおよびNET-CAGE解析により、KLF4の強制発現はECM発現を活性化することが明らかになった。Klf4コンディショナルKOマウスでは、ECM遺伝子が野生型に比べ有意に低下していた。マウスにおいて作製したOAモデルでは、野生型とKO間で病態の進行速度、変性度に差は認められなかったが、遺伝子治療を想定して行ったステルスRNAウイルスを用いたヒト軟骨細胞へのKLF4導入実験では、KLF4の導入により細胞増殖速度の低下と軟骨基質の発現上昇が認められた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

変形性膝関節症(OA)は代表的な加齢性運動器疾患の一つであるが、効果的な治療法は存在していない。我々は、OAの根本的な治療用は変性箇所において脱分化あるいは増殖による出現した未成熟の軟骨細胞を効率的に再分化させる処置が有効であると考えた。本研究では軟骨分化制御のハブとなる候補分子としてKLF4に注目し、機能と介入の可能性について検証した。その結果、Klf4は軟骨ECMの発現に重要な役割をもつことが明らかとなり、遺伝子治療を想定して行ったステルスRNAウイルスを用いたヒト軟骨細胞へのKLF4導入実験では、軟骨分化の促進・成熟という期待した成果が得られうることが明らかになった。

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

    (6件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Transforming Growth Factor β-Activated Kinase 1 Regulates Mesenchymal Stem Cell Proliferation Through Stabilization of Yap1/Taz Proteins.2019

    • 著者名/発表者名
      Onodera Y, Teramura T, Takehara T, Fukuda K.
    • 雑誌名

      Stem cells

      巻: 37(12) 号: 12 ページ: 1595-1605

    • DOI

      10.1002/stem.3083

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inflammation-associated miR-155 activates differentiation of muscular satellite cells2018

    • 著者名/発表者名
      Onodera Yuta、Teramura Takeshi、Takehara Toshiyuki、Itokazu Maki、Mori Tatsufumi、Fukuda Kanji
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 10 ページ: 204860-204881

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0204860

    • 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] Laser-assisted cell removing (LACR) technology contributes to the purification process of the undifferentiated cell fraction during pluripotent stem cell culture2018

    • 著者名/発表者名
      Teramura Takeshi、Matsuda Koichi、Takehara Toshiyuki、Shinohara Kenji、Miyashita Yuji、Mieno Yasumichi、Mori Tatsufumi、Fukuda Kanji、Suzuki Koichi、Suemori Hirofumi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 503 号: 4 ページ: 3114-3120

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.08.101

    • NAID

      120006879491

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Stem cell depletion by inflammation-associated miR-1552018

    • 著者名/発表者名
      Teramura Takeshi、Onodera Yuta
    • 雑誌名

      Aging

      巻: 10 号: 1 ページ: 17-18

    • DOI

      10.18632/aging.101374

    • 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
  • [学会発表] 多能性幹細胞からの間葉系幹細胞の分化誘導2018

    • 著者名/発表者名
      寺村 岳士
    • 学会等名
      日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 間葉系幹細胞の分化誘導、幹細胞維持におけるTWIST1の機能2017

    • 著者名/発表者名
      寺村 岳士、浅原 弘嗣、福田 寛二
    • 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
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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