| 研究課題/領域番号 |
21K09323
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分56020:整形外科学関連
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
由留部 崇 神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (10514648)
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| 研究分担者 |
角谷 賢一朗 神戸大学, 医学研究科, 特命准教授 (10533739)
張 鍾穎 神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (00824195)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 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)
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| キーワード | 椎間板 / mTOR / オートファジー / 脊椎 / 整形外科 / 椎間板変性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
腰痛の主たる要因である脊椎椎間板変性には細胞内クリアランス機構オートファジーとその制御を行うmTORシグナル細胞内伝達経路が関与するとの仮説を立てた。本研究ではmTOR複合体1（mTORC1）への遺伝子干渉（mTORC1構成タンパク質RaptorへのRNA干渉）や類似の効果を示す薬剤（mTORC1阻害剤テムシロリムス）の投与が椎間板変性の有効な治療法となる可能性を明らかにすべく、ラット椎間板変性モデルを用いた動物実験を計画した。本法は細胞自身の清浄力・治癒力を高めることで椎間板の恒常性を維持して変性の進行を抑制する、より生理的な治療法となる可能性がある。
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| 研究成果の概要 |
ラット椎間板圧迫モデルでmTORC1構成体RAPTORを標的としたRNA干渉の局所導入による画像・組織学的変性抑止効果が示唆された。ヒト椎間板細胞でRNA干渉によりRAPTORは50.1%-60.3%の発現抑制を認め、オートファジー誘導と細胞死、細胞老化、細胞外基質分解抑制が観察された。ヒト椎間板細胞でCRISPR-Cas9によるRAPTORの発現抑制は88.1%-89.3%に達し、RNA干渉と比較し、顕著で持続的なオートファジー誘導と細胞死、細胞老化、基質分解抑制を認めた。CRISPR-Cas9による遺伝子機能解析とRNA干渉による椎間板変性遺伝子治療の確立を目指し、さらに研究を進める。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
腰痛は世界的な健康問題であり、脊椎椎間板変性はその主たる要因である。椎間板の発生・解剖学的特徴を顧みて、細胞内クリアランス機構であるオートファジーとその上流で制御を行うmTORシグナル経路が椎間板の恒常性維持に重要な役割を担っている、と仮説を立てた。本研究からRNA干渉やCRISPR-Cas9などの遺伝子発現抑制技術を用いたRAPTOR/mTORC1の選択的な抑制が椎間板変性抑止効果を有する可能性が示唆された。本研究で得られた知見から、細胞自身の清浄力・治癒力を高めて組織恒常性を図る、より生理的な新規椎間板変性治療法の開発に繋がる可能性があり、学術的・社会的に有意義であると考えられた。
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