転写因子Hes1による関節疾患発症の制御機構の解明

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K10461
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 武冨 修治 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (70570018)
• 研究分担者: 乾 洋 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (60583119) ; 矢野 文子 東京大学, 医学部附属病院, 特任講師 (80529040)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 変形性膝関節症 / Notchシグナル

研究実績の概要

昨年度作成した、関節軟骨で時期特異的にHes1をノックアウトできるマウス（Col2a1-CreERt2;Hes1-flox）と関節軟骨最表層を時期特異的にHes1をノックアウトできるマウス(Prg4CreERt2; Hes1-flox)を作出し、昨年度同様、変形性関節症モデルの解析を行い、Hes1の軟骨組織の最表層部と軟骨層部での組織学的解析の比較を行った。
これには前年度、Notchシグナルが関節軟骨最表層では保護的に働くことが報告されたことより我々も下流のターゲットHes1が関節軟骨最表層では保護的に働くのではないかと仮説を立て、Prg4CreERt2; Hes1-floxマウスの解析を行うこととした。現在、DMMモデル（内側半月板を脛骨に繋ぎ止めている meniscotibialligament を切離することによって膝関節に不安定性を与える）を用いて、関節軟骨最表層を特異的にダメージを観察できる期間とマウスの週齢を最適化し、解析を行っている。
In vitroの解析ではHes1の下流の標的遺伝子の探索のために上記のマウスライン（Col2a1-CreERt2;Hes1-floxとPrg4CreERt2; Hes1-flox）から関節軟骨最表層細胞SFZと軟骨細胞DZをとりわけ、最適化した濃度の水溶性タモキシフェンを投与することでHes1SFZ特異的ノックアウト細胞とHes1DZ特異的ノックアウト細胞を安定的に培養できた。それぞれコントロール群を含めた4群のTotal RNAを回収後、現在関連マーカーを検討している。今後はcDNAマイクロアレイを行い、遺伝子発現プロファイルを取得する。

研究成果

• [雑誌論文] Bone regeneration by human dental pulp stem cells using a helioxanthin derivative and cell-sheet technology (2018)
  • 著者名/発表者名: Fujii Y, Kawase-Koga Y, Hojo H, Yano F, Sato M, Chung UI, Ohba S, Chikazu D
  • 雑誌名: Stem Cell Res Ther 巻: 9 ページ: 24
  • DOI: 10.1186/s13287-018-0783-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Relationship between Soft-Tissue Balance and Intraoperative Kinematics of Guided Motion Total Knee Arthroplasty (2018)
  • 著者名/発表者名: Inui H, Taketomi S, Yamagami R, Shirakawa N, Kawaguchi K, Tanaka S
  • 雑誌名: J Knee Surg 巻: Epub ページ: ー
  • DOI: 10.1055/s-0038-1636545
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surgical timing of anterior cruciate ligament reconstruction to prevent associated meniscal and cartilage lesions (2018)
  • 著者名/発表者名: Taketomi S, Inui H, Yamagami R, Kawaguchi K, Nakazato K, Kono K, Kawata M, Nakagawa T, Tanaka S
  • 雑誌名: J Orthop Sci 巻: Epub ページ: ー
  • DOI: 10.1016/j.jos.2018.02.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effects of presence of a backside screw hole on biotribological behavior of phospholipid polymer-grafted crosslinked polyethylene (2018)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Moro T, Kyomoto M, Saiga K, Taketomi S, Kadono Y, Takatori Y, Tanaka S, Ishihara K
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res B Appl Biomater 巻: 106 ページ: 610-618
  • DOI: 10.1002/jbm.b.33837
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Mouse Intervertebral Disc Degeneration Model by Surgically-Induced Instability (2017)
  • 著者名/発表者名: Oichi T, Taniguchi Y, Soma K, Chang SH, Yano F, Tanaka S, Saito T
  • 雑誌名: Spine 巻: ー ページ: ー
  • DOI: 10.1097/BRS.0000000000002427
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sandwich-type PLLA-nanosheets loaded with BMP-2 induce bone regeneration in critical-sized mouse calvarial defects (2017)
  • 著者名/発表者名: Huang KC, Yano F, Murahashi Y, Takano S, Kitaura Y, Chang SH, Soma K, Ueng SWN, Tanaka S, Ishihara K, Okamura Y, Moro T, Saito T
  • 雑誌名: Acta Biomater 巻: 59 ページ: 12-20
  • DOI: 10.1016/j.actbio.2017.06.041
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Bone-Patellar Tendon-Bone Autograft versus Hamstring Tendon Autograft for Anatomical Anterior Cruciate Ligament Reconstruction with Three-Dimensional Validation of Femoral and Tibial Tunnel Positions (2017)
  • 著者名/発表者名: Taketomi S, Inui H, Yamagami R, Shirakawa N, Kawaguchi K, Nakagawa T, Tanaka S.
  • 雑誌名: J Knee Surg 巻: Epub ページ: ー
  • DOI: 10.1055/s-0037-1615813
  • 査読あり
• [雑誌論文] Annual trends in knee arthroplasty and tibial osteotomy: Analysis of a national database in Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawata M, Sasabuchi Y, Inui H, Taketomi S, Matsui H, Fushimi K, Chikuda H, Yasunaga H, Tanaka S
  • 雑誌名: Knee 巻: 24 ページ: 1198-1205
  • DOI: 10.1016/j.knee.2017.06.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of initial graft tension on femoral tunnel widening after anatomic anterior cruciate ligament reconstruction using a bone-patellar tendon-bone graft (2017)
  • 著者名/発表者名: Taketomi S, Inui H, Tahara K, Shirakawa N, Tanaka S, Nakagawa T
  • 雑誌名: Arch Orthop Trauma Surg 巻: 137 ページ: 1285-1291
  • DOI: 10.1007/s00402-017-2728-5
  • 査読あり
• [学会発表] β-cateninシグナルは関節軟骨最表層の維持に必須である (2018)
  • 著者名/発表者名: 玄 峰俊、矢野 文子、斎藤 琢
  • 学会等名: 第31回日本軟骨代謝学会
• [学会発表] β-cateninシグナルは関節軟骨最表層の維持に必須である (2017)
  • 著者名/発表者名: 玄 峰俊、矢野 文子、斎藤 琢
  • 学会等名: 第35回日本骨代謝学会、第32回日本整形外科学会基礎
• [学会発表] 関節軟骨最表層に発現する転写因子 HIF-2α は,関節軟骨の維持に不可欠である (2017)
  • 著者名/発表者名: 牧井 勇磨、矢野 文子、斎藤 琢
  • 学会等名: 第35回日本骨代謝学会、第32回日本整形外科学会基礎