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HAO1とビタミンDシグナルを介した後縦靱帯骨化症の病態解明と治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K09205
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
研究機関熊本大学

研究代表者

谷脇 琢也  熊本大学, 病院, 助教 (90448530)

研究分担者 宮本 健史  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (70383768)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード整形外科 / 後縦靱帯骨化症
研究開始時の研究の概要

後縦靱帯骨化症(OPLL)は、は、脊椎椎体の後縁を連結する後縦靱帯が骨化することにより、脊柱管狭窄を来す疾患です。様々な要因が考えられていますが、本質的な疾患発症の原因はわかっていません。OPLL発症には遺伝的な要因が関与していることが知られていますが、本研究ではOPLLの疾患関連遺伝子として同定された遺伝子の機能解析を、新規のモデル動物を用いて行います。また、疾患発症や進行を抑制する可能性のある新規化合物についても、やはり新たな動物モデルを用いて効能評価を行います。これらの取り組みにより、OPLLの発症機構を解明するとともにヒトへの応用を図ることを目指します。

研究成果の概要

後縦靱帯骨化症(OPLL)は、椎体後縁の後縦靱帯が骨化する原因不明の疾患である。我々は、GWASで同定されたOPLL発症と相関する遺伝子座に存在する遺伝子Hydroxyacid oxidase 1 (HAO1)に着目し、HAO1の発現が骨化の過程で有意に低下することを見出した。そこで、HAO1の全身ノックアウト(HAO1 KO)を新規に樹立し、その作出に成功したが、残念ながらOPLLの発症を認めなかった。しかし、尿サンプルを用いたメタボローム解析によって、HAO1がtricarboxylic acid (TCA) cycleの制御に関わっていることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

後縦靱帯骨化症(OPLL)は原因が特定されておらず、異所性骨化の発症を予防する方法が確立されていない難病である。OPLLが進行し、神経症状などで日常生活動作に支障をきたすようになった場合は、骨化により狭窄した脊柱管や椎間孔を拡大する手術的な治療も選択されるが、骨化の機序を解決するわけではないため、術後再狭窄が課題である。OPLLは明らかな遺伝性を示すため、GWASにより同定された疾患関連候補遺伝子へのアプローチは有用であり、候補遺伝子の中でもHAO1は骨化誘導に伴い、最も変動の大きい遺伝子であった。骨化制御に直結する成果は得られていないが、病態解明の取り組みとして重要であると考えている。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Cartilage tissues regulate systemic aging via ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase 1 in mice2024

    • 著者名/発表者名
      Arima Takahiro、Taniwaki Takuya、et al.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 300 号: 1 ページ: 105512-105512

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.105512

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transthyretin amyloid deposition in ligamentum flavum (LF) is significantly correlated with LF and epidural fat hypertrophy in patients with lumbar spinal stenosis2023

    • 著者名/発表者名
      Maeda Kazuya、Taniwaki Takuya、et al.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-023-47282-7

    • 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] Hao1 Is Not a Pathogenic Factor for Ectopic Ossifications but Functions to Regulate the TCA Cycle In Vivo2022

    • 著者名/発表者名
      Kimura Atsushi、Hirayama Akiyoshi、Matsumoto Tatsuaki、Sato Yuiko、Kobayashi Tami、Ikeda Satsuki、Maruyama Midori、Kaneko Mari、Shigeta Mayo、Ito Eri、Soma Tomoya、Miyamoto Kana、Soga Tomoyoshi、Tomita Masaru、Oya Akihito、Matsumoto Morio、Nakamura Masaya、Kanaji Arihiko、Miyamoto Takeshi
    • 雑誌名

      Metabolites

      巻: 12 号: 1 ページ: 82-82

    • DOI

      10.3390/metabo12010082

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 腰部脊柱管狭窄症患者の黄色靭帯・硬膜外脂肪に対するTransthyretinの影響2023

    • 著者名/発表者名
      前田和也、杉本一樹、中村孝幸、谷脇琢也、藤本徹、宮本健史
    • 学会等名
      第52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] アミロイドーシス患者における腰椎固定術後経過の検討2023

    • 著者名/発表者名
      中村孝幸、立山 誠、谷脇琢也、藤本 徹、宮本健史
    • 学会等名
      第52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] 3DチタンC-shapeケージを用いた後方椎体間固定における骨癒合率および矯正損失率の検討2023

    • 著者名/発表者名
      杉本一樹、前田和也、柴田悠人、谷脇琢也、中村孝幸、宮本健史
    • 学会等名
      第145回西日本整形・災害外科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Enpp1は軟骨細胞にて全身的な骨・リン代謝を制御する2023

    • 著者名/発表者名
      有馬嵩博、立山 誠、柴田悠人、前田和也、杉本一樹、中村孝幸、谷脇琢也、宮本健史
    • 学会等名
      第38回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 腰部脊柱管狭窄症患者の黄色靭帯・硬膜外脂肪に対するTransthyretinの影響2023

    • 著者名/発表者名
      前田和也、宮本健史、藤本 徹、谷脇 琢也、中村 孝幸、杉本 一樹、立山 誠
    • 学会等名
      第38回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Cauda equina neuroendocrine tumor(CENET)の一例2023

    • 著者名/発表者名
      前田和也、谷脇琢也、中村孝幸、杉本一樹、柴田悠人、宮本健史
    • 学会等名
      第146回西日本整形・災害外科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 抗血小板薬が腰椎手術に与える影響の検討2022

    • 著者名/発表者名
      中村孝幸、杉本一樹、谷脇琢也、藤本徹、宮本健史
    • 学会等名
      第51回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 頚椎症性筋萎縮症患者における術前針筋電図と術後麻痺改善の程度との関連についての検討2021

    • 著者名/発表者名
      中村孝幸、杉本一樹、谷脇琢也、藤本徹、宮本健史
    • 学会等名
      第50回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 4歳Down症児の環軸椎亜脱臼に対して環椎後弓切除を行った一例2021

    • 著者名/発表者名
      高木寛、中村孝幸、呉屋亮太、杉本一樹、谷脇琢也、藤本徹、宮本健史
    • 学会等名
      第141回西日本整形・災害外科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 転移性脊椎腫瘍の治療経験2021

    • 著者名/発表者名
      富野航太、杉本一樹、中村孝幸、谷脇琢也、藤本徹、宮本健史
    • 学会等名
      第142回西日本整形・災害外科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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