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脊柱管狭窄症の新しい動物モデル ―病態解明、臨床症状も判断可能なラットモデル―

研究課題

研究課題/領域番号 19K18506
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分56020:整形外科学関連
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

加藤 賢治  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (60551166)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード腰部脊柱管狭窄症 / 黄色靱帯 / 動物モデル / ラット / 黄色靭帯 / 黄色靭帯肥厚 / ラットモデル / 新規動物モデル / 臨床症状
研究開始時の研究の概要

腰椎の変性、不安定性などに起因する腰部脊柱管狭窄症(狭窄症)は腰痛や下肢痛を主訴とする高齢者に多い疾患である。疼痛のために日常生活に支障をきたし、超高齢社会を迎えた日本においては社会的損失が非常に大きいものである。要因のひとつである黄色靭帯の肥厚メカニズムなどはいまだ解明されておらず有効な薬物療法が開発されていない。本研究の目的は行動解析により疼痛を客観的に判断することのできるラットを用いて狭窄症の動物モデルを確立することである。動物モデルで脊柱管狭窄を誘導し、脊柱管狭窄、黄色靭帯肥厚のメカニズムを究明する。本モデルは臨床症状を評価でき、薬剤の臨床前試験など創薬の開発への応用が期待される。

研究成果の概要

腰部脊柱管狭窄症の主因とされる神経を圧迫する黄色靱帯が肥厚するメカニズムはいまだ解明されておらず,進行予防のための治療は確立されておらず,現在可能な薬物療法は対症療法のみである.本研究では,薬剤開発や薬剤評価に使用が期待される動物モデルを作成し,そのメカニズムを検討した.ラット腰椎の椎間関節,棘間靱帯を切除することによる腰椎の不安定性は黄色靱帯を肥厚することが確認された.その黄色靱帯内ではタンパク異化を誘導する酵素や,組織修復,血管新生を示唆するたんぱくが発現することを確認することができ,黄色靱帯肥厚のメカニズムの研究を進められる動物モデルであると考えられた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

腰部脊柱管狭窄症の患者数は高齢化に伴い非常に多くなっている.経年的な変化によるものであるのである程度の変形や脊柱管狭窄は防ぎようがないものであるが,本研究により黄色自体肥厚には異化タンパクが関与してる可能性や,組織修復過程の過剰な反応が関与していることが示唆され,それらの発現を抑制することが肥厚の予防につながる可能性が考えられた.本動物モデルにより黄色靱帯肥厚の細胞レベルでメカニズム解明を進めることにより,脊柱管狭窄患者数の抑制を期待できるかと考えられた.

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] Transforming Growth Factor-β Induces Interleukin-6 Secretion from Human Ligamentum Flavum-Derived Cells through Partial Activation of p38 and p44/42 Mitogen-Activated Protein Kinases2023

    • 著者名/発表者名
      Goto Y, Kato K, Yagi K, Kawaguchi Y, Yonezu H, Koshimae T, Waguri-Nagaya Y, Murakami H, Suzuki N.
    • 雑誌名

      Asian Spine J

      巻: 17 号: 6 ページ: 997-1003

    • DOI

      10.31616/asj.2023.0025

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Progression of muscle loss and fat accumulation in a rabbit model of rotator cuff tear2021

    • 著者名/発表者名
      Vargas‐Vila Mario A.、Gibbons Michael C.、Wu Isabella T.、Esparza Mary C.、Kato Kenji、Johnson Seth D.、Masuda Koichi、Ward Samuel R.
    • 雑誌名

      Journal of Orthopaedic Research

      巻: 40 号: 5 ページ: 1016-1025

    • DOI

      10.1002/jor.25160

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] NF-kB decoy oligodeoxynucleotide preserves disc height in a rabbit anular-puncture model and reduces pain induction in a rat xenograft-radiculopathy model2021

    • 著者名/発表者名
      Kato K、Department of Orthopedic Surgery, University of California, San Diego, 9500 Gilman Drive, La Jolla, CA 92093, USA、Akeda K、Miyazaki S、Yamada J、Muehleman C、Miyamoto K、Asanuma YA、Asanuma K、Fujiwara T、Lenz ME、Nakazawa T、An H、Masuda K
    • 雑誌名

      European Cells and Materials

      巻: 42 ページ: 90-109

    • DOI

      10.22203/ecm.v042a07

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] p38 Mitogen-Activated Protein Kinase Is Involved in Interleukin-6 Secretion from Human Ligamentum Flavum?Derived Cells Stimulated by Tumor Necrosis Factor-α2021

    • 著者名/発表者名
      Yagi Kiyoshi、Goto Yuta、Kato Kenji、Suzuki Nobuyuki、Kondo Akira、Waseda Yuya、Mizutani Jun、Kawaguchi Yohei、Joyo Yuji、Waguri-Nagaya Yuko、Murakami Hideki
    • 雑誌名

      Asian Spine Journal

      巻: 15 号: 6 ページ: 713-720

    • DOI

      10.31616/asj.2020.0425

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] セレコキシブはヒト黄色靭帯細胞において炎症性反応であるIL-1によるIL-6の産生を抑制する2024

    • 著者名/発表者名
      加藤賢治,八木清,後藤祐太,腰前智子,鈴木伸幸,村上英樹
    • 学会等名
      第53回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] MMP13 and αSMA are Increased in the Ligamentum Flavum of Rats with Surgically-Induced Posterior Lumbar Instability, a Model of Ligamentum Flavum Thickening2024

    • 著者名/発表者名
      Yuta Goto, Kenji Kato, Kiyoshi Yagi, Tomoko Koshimae, Hideki Murakami, Nobuyuki Suzuki
    • 学会等名
      2024 the Orthopaedic Research Society Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A COX-2 inhibitor, Celecoxib, Inhibits IL-1-Stimulated IL-6 Secretion from Ligamentum Flavum-Derived Cells2024

    • 著者名/発表者名
      Yuta Goto, Kenji Kato, Kiyoshi Yagi, Tomoko Koshimae, Hideki Murakami, Nobuyuki Suzuki
    • 学会等名
      2024 the Orthopaedic Research Society Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In Human Ligamentum Flavum-Derived Cells, Interluikin-1 Stimulates Interleukin-6 Secretion through MAP kinases2023

    • 著者名/発表者名
      Yuta Goto, Kenji Kato, Nobuyuki Suzuki, Kiyoshi Yagi, Hideki Murakami
    • 学会等名
      ORS 2023 ANNUAL MEETING
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト黄色靱帯細胞においてTGF-β刺激によるIL-6分泌にはp38 MAPKおよびp44/42 MAPKが関与する2022

    • 著者名/発表者名
      後藤 祐太, 加藤 賢治, 鈴木 伸幸, 八木 清, 村上 英樹
    • 学会等名
      第37回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 夜間装具よりフルタイム装具を希望すると宣言した患者でも装着継続率は低く,夜間装具希望の患者の方が装着継続率が高い2022

    • 著者名/発表者名
      加藤賢治 鈴木伸幸 村上英樹
    • 学会等名
      第56回日本側彎症学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Transforming Growth Factor-β stimulates Interleukin-6 Secretion from Human Ligamentum Flavum-Derived Cells through ERK and p38 MAPK.2022

    • 著者名/発表者名
      Y Goto, K Kato, N Suzuki, K Yagi, H Murakami
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Induction of Posterior Instability of Rat Spine Caused Ligamentum Flavum Hypertrophy; a Rat Model of Lumbar Spinal Stenosis2022

    • 著者名/発表者名
      20.Y Goto, K Kato, N Suzuki, K Yagi, H Murakami.
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] p38 Mitogen-Activated Protein Kinase is Involved in Interleukin-6 Secretion from Human Ligamentum Flavum-Derived Cells Stimulated by Tumor Necrosis Factor-α2020

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Yagi, Kenji Kato, Nobuyuki Suzuki, Akira Kondo, Yuya Waseda, Yuta Goto, Hideki Murakami
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TNFα刺激による黄色靭帯細胞でのIL-6産生にp38 MAPKが関与する2020

    • 著者名/発表者名
      八木 清,加藤賢治,鈴木伸幸, 近藤 章,水谷 潤,村上英樹
    • 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
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] A rat model to investigateligamentum flavum hypertrophyas well as gait disturbance2019

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kato, Kiyoshi Yagi
    • 学会等名
      BioSpine Japan The 1st Meeting in Yokohama
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] A New Rat Model of Lumbar Spinal Stenosis; Presenting Ligamentum Flavum Hypertrophy and Gait Disturbance2019

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Yagi, Kenji Kato, Nobuyuki Suzuki, Akira Kondo, Jun Mizutani, Koichi Masuda, Hideki Murakami
    • 学会等名
      the 2020 orthopaedci research society annual meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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