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椎間板変性に対する新規治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K09634
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56020:整形外科学関連
研究機関藤田医科大学

研究代表者

藤田 順之  藤田医科大学, 医学部, 教授 (30348685)

研究分担者 堀内 圭輔  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 整形外科学, 准教授 (30327564)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード椎間板変性 / ヒアルロン酸 / 慢性炎症 / 髄核 / 椎間板 / 腰部脊柱管狭窄症 / 黄色靭帯 / 変性 / 炎症 / 脊椎
研究開始時の研究の概要

本研究は1) 髄核の組織恒常性維持におけるFlt-1の機能解明、2) 繊維輪における変性とヒアルロン酸代謝の関係の二つに大別され、方法はそれぞれ以下の通りである。
1)無血管性組織におけるFlt-1の役割を解明するために、soluble Flt-1 knockoutマウスの椎間板における表現型を解析する。2)椎間板変性におけるヒアルロン酸代謝を検討するため、ラット繊維輪細胞を用いてin vitroでHYBIDの発現制御メカニズム及びその機能を解析し、更にHYBID knockoutマウスの提供を用いて、in vivoにおける機能解析を行う。

研究成果の概要

椎間板髄核様細胞株とヒト椎間板細胞において、TNF-α刺激によって、TNF-αとCOX-2の発現が有意に上昇したが、HAを添加することによって、その発現上昇は有意に抑制された。一方、ヒアルロニダーゼの添加により、TNF-αとCOX-2の発現が有意に上昇した。更に、p38、Erk1/2、p65のリン酸化が認められ、またTNF-α刺激によるp38、Erk1/2のリン酸化は、HA添加により抑制された。ヒト変性椎間板におけるヒアルロン酸分解酵素の発現推移につき検討したところ、いずれのヒアルロン酸分解酵素も椎間板変性の進行に伴って発現が増加し、特にHYAL1において、その発現量に有意差を認めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

腰椎変性疾患の原因の一つに椎間板変性が挙げられるが、現在のところ、椎間板変性を抑制する有効な治療法は確立されていない。本研究結果より、ヒアルロン酸がp38とErk1/2経路を制御することで、椎間板の炎症を抑制する可能性が示された。更に、HYAL1の発現が椎間板変性の進行と相関していることも示された。以上より、HYAL1がHA代謝を介して、椎間板変性の治療標的分子となる可能性が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Impact of oxidized LDL/LOX-1 system on ligamentum flavum hypertrophy2022

    • 著者名/発表者名
      Nagai S, Hachiya K, Takeda H, Ikeda D, Kawabata S, Watanabe K, Kaneko S, Fujita N.
    • 雑誌名

      J Orthop Sci .

      巻: - 号: 3 ページ: 669-676

    • DOI

      10.1016/j.jos.2022.01.006

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficacy of hyaluronic acid on intervertebral disc inflammation: An in vitro study using notochordal cell lines and human disc cells2021

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T, Suzuki S, Fujii T, Mima Y, Watanabe K, Matsumoto M, Nakamura M, Fujita N
    • 雑誌名

      J Orthop Res

      巻: - 号: 10 ページ: 2197-2208

    • DOI

      10.1002/jor.24933

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 黄色靭帯肥厚と酸化LDL/LOX-1シグナルの関係2021

    • 著者名/発表者名
      永井聡太、武田太樹、池田大樹、金子慎二郎、藤田順之
    • 学会等名
      日本整形外科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 腰部脊柱管狭窄症の基礎と臨床2020

    • 著者名/発表者名
      藤田 順之
    • 学会等名
      第93回日本整形外科学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hyaluronic acid metabolism in intervertebral disc degeneration2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Yamamoto, Satoshi Suzuki, Takeshi Fujii, Yuichiro Mima, Kota Watanabe, Morio Matsumoto, Masaya Nakamura, Nobuyuki Fujita
    • 学会等名
      ORS Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 椎間板変性におけるヒアルロン酸代謝2019

    • 著者名/発表者名
      山本竜也、 鈴木悟士、藤井 武、美馬 雄一郎、渡辺航太、松本守雄、中村雅也、藤田順之
    • 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
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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