腱・靭帯細胞の骨化制御の解明とアデノシン経路に着目した治療法開発

研究課題

研究課題/領域番号	20K10154
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57060:外科系歯学関連
研究機関	東京医科歯科大学
研究代表者	佐久間朋美東京医科歯科大学, 東京医科歯科大学病院, 医員 (70633733)
研究分担者	二藤彰鶴見大学, 歯学部, 教授 (00240747) 儀武啓幸東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (40376752) 江面陽一東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (50333456)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス	交付 (2023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) 2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円) 2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円) 2020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	腱・靭帯 / 顎関節症 / 咀嚼筋腱・腱膜過形成症 / OPLL / ATP / 異所性骨化 / 酸化ストレス
研究開始時の研究の概要	本研究で解明する具体的目標は、靭帯腱細胞の骨化制御に実際にアデノシンが寄与するか否かを検証し、その分子機構として想定される2型受容体が実際に寄与するか否かを明らかにする。2型受容体の受容体下流経路はG蛋白質αsを介した cAMP経路であることがすでに知られているが、腱細胞における当受容体経路が如何にして骨芽細胞の分化または増殖に寄与して結果としての骨化結節増大が導かれるかを明らかにすることである。この経路を明らかにすることで、顎関節周囲のみならず全身的な靭帯腱付着部の骨化が進行すると考えられる病態に対する予防的治療戦略について基盤的知見を提示することが本研究計画における具体的な目標である。
研究実績の概要	【研究の目的】私達は「酸化ストレスに誘導される腱・靭帯骨化の根底に、細胞外ＡＴＰに由来するアデノシンの関与がある」と仮説を立てて、培養腱細胞における骨化結節形成系でこれを検証することを目的としてきた。【研究実施計画】培養腱細胞の実験系を用いた酸化ストレスが、骨芽細胞の分化形質を短時間で発現誘導することを見出し、短時間作動型の骨化誘導シグナルを想定し検証した。特に、短時間で誘導されうる細胞外ATPは、想定されうるいわゆる「老化関連因子」である加齢、外傷などを介した酸化ストレスの影響が示唆される。実験に利用した腱細胞は、SV40 T抗原を発現するトランスジェニックマウスのアキレス腱から樹立した「前駆腱細胞株：TT-D6」と、安定した初代培養を行えるマウス足底部のＦＤＬ腱細胞である。実験により、過酸化水素、アデノシン、およびアデノシントランスポーター阻害薬としてジピリダモール、アデノシン受容体阻害薬としてアロキサジンを加えてその影響を検討した。腱細胞の培養骨化誘導系における特定濃度の過酸化水素は骨化を増強した。その効果を再現したコンディションメディウムによる骨化は著しい細胞死を伴わず骨化傾向を示した。また、細胞外ＡＴＰの代謝産物アデノシンの関与は、アデノシン受容体阻害薬およびアデノシントランスポーター阻害薬による検討から支持された。よって、現段階において腱細胞骨化は過酸化水素で増強され、その効果の少なくとも一部細胞外アデノシンによると考えられるという結論を得るまでに至っている。実験動物を用いた解析については難渋した為、臨床研究において咬筋などの咀嚼筋腱腱膜の検体を得て、解析する機会を得ており遺伝子解析などの角度から過去のデータとの整合性を図っている。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 4: 遅れている理由最近になって再開の様相を呈してきたものの、研究と臨床のエフォートバランスの調整に難渋しているのが現状が続いている。結果的に研究は著しく遅延している。研究アプローチの方法を動物実験から、臨床検体の解析に一部変更をすることで、これまでの基礎的データとの関連を検討することにしている。内容としては主に疾患の原因遺伝子を網羅的に解析することで、これまでの実験ですでに得られているデータの内容と比較照合していく作業を行っている。
今後の研究の推進方策	研究アプローチの方法を動物実験から、臨床検体の解析に一部変更をすることで、これまでの基礎的データとの関連を検討することにしている。内容としては主に疾患の原因遺伝子を網羅的に解析することで、これまでの実験ですでに得られているデータの内容と比較照合していく作業を行っている。

報告書

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