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2017 年度 実施状況報告書

椎間板性腰痛の軟骨変性および神経侵入におけるDUSP-1による抑制効果

研究課題

研究課題/領域番号 16K10841
研究機関東京医科大学

研究代表者

遠藤 健司  東京医科大学, 医学部, 講師 (90266479)

研究分担者 山本 謙吾  東京医科大学, 医学部, 教授 (10246316)
澤地 恭昇  東京医科大学, 医学部, 助教(特任) (20571152)
鈴木 秀和  東京医科大学, 医学部, 兼任講師 (40317871)
小坂 泰一  東京医科大学, 医学部, 助教 (10328213) [辞退]
西村 浩輔  東京医科大学, 医学部, 助教 (80516047)
松岡 佑嗣  東京医科大学, 医学部, 助教 (50408126)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード椎間板性腰痛 / 神経成長因子 / 細胞外基質分解酵素 / 細胞内情報伝達 / DUSP-1
研究実績の概要

近年,椎間板性腰痛発症の分子機構として,椎間板の変性に伴い,疼痛伝達を担う神経線維が変性椎間板内側に侵入し,さらに疼痛感作が行われることが明らかになってきた.一方,我々は,腰痛治療に汎用される選択的COX-2阻害剤が,椎間板変性に関わる細胞外基質分解酵素発現や神経侵入を担う神経成長因子(NGF)発現をむしろ促進させ,逆に選択的COX-2阻害剤で抑制されるPGE2は,これらの発現を抑制することを明らかにし報告してきた.本研究では,細胞外基質分解酵素およびNGFの発現制御の機序解明を目指し,炎症の細胞内情報伝達を担うMAP (mitogen-activated protein) kinases (p38, ERK, JNK)を抑制する内因性脱リン酸化酵素DUSP (dual specificity phophatase)-1に着目し検討を行い,DUSP-1の椎間板性腰痛に対する新規薬剤としての可能性を明らかにすることを目的とした.
当該年度は,ヒト椎間板細胞の内因性DUSP-1をsiRNAの手法によりknock downさせ,同細胞におけるMAP kinasesのリン酸化,細胞外基質分解酵素発現およびNGF発現に対する効果を検討した.その結果,炎症性サイトカインであるIL-1により誘導されるMAP kinasesのリン酸化はDUSP-1 knock down細胞において顕著に増強,遷延され,細胞外基質分解酵素およびNGF発現は有意に亢進することが明らかとなった.
本研究成果によりDUSP-1は,椎間板変性および神経侵入を抑制的に制御しうる分子であることが明らかとなり,今後delivery等の検討を重ねることで,椎間板性腰痛に対する新規薬剤となりうる可能性が期待される.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当該年度は,前年度までに確立したDUSP-1をknock downしたヒト椎間板細胞を用いて,MAP kiansesのリン酸化,細胞外基質分解酵素およびNGF発現に対する効果を検討し,DUSP-1が椎間板性腰痛の病態を制御しうることを確認し,おおむね順調に進展していると言える.

今後の研究の推進方策

今後は,研究成果の再現性を確認する必要があり,引き続き実験を遂行する.また,研究成果を国内および国際学会等で発表および専門誌への投稿すべく準備を行う.

次年度使用額が生じた理由

(理由)
当初の計画よりも効率良く研究遂行がなされたため.
(使用計画)
今後は,研究成果の再現性を確認するため引き続き実験を行う.また,研究成果を国内および国際学会で発表するための参加費および旅費に使用する.さらに,研究成果を専門誌に投稿するための経費(英語校閲,投稿費用)として使用する.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] ヒト椎間板細胞を用いた椎間板組織変性と疼痛制御を目指した基礎研究2018

    • 著者名/発表者名
      澤地恭昇,鈴木秀和,遠藤健司,村田寿馬,依藤麻紀子,日下部拓哉,小西隆允,山本謙吾
    • 雑誌名

      日本運動器疼痛学会誌

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 椎間板性腰痛における神経成長因子の制御2017

    • 著者名/発表者名
      澤地恭昇,鈴木秀和,遠藤健司,村田寿馬,小坂泰一,山本謙吾
    • 雑誌名

      日本運動器疼痛学会誌

      巻: 9 ページ: 147-152

    • 査読あり
  • [学会発表] Molecular mechanism and management of development of discogenic low back pain2018

    • 著者名/発表者名
      澤地恭昇
    • 学会等名
      第21回脊椎と神経を語る会
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト椎間板細胞におけるPGE1/2によるNGFおよびMMP-1発現抑制機序におけるDUSP1の関与2017

    • 著者名/発表者名
      澤地恭昇,鈴木秀和,遠藤健司,西村浩輔,松岡佑嗣,田中英俊,山本謙吾
    • 学会等名
      第46回日本脊椎脊髄病学会
  • [学会発表] ヒト椎間板細胞におけるステロイドによる 神経成長因子および細胞外基質分解酵素の 発現制御機構2017

    • 著者名/発表者名
      日下部 拓哉,澤地 恭昇,遠藤 健司,鈴木 秀和,岩城敬博,山本 謙吾
    • 学会等名
      第15回整形外科痛みを語る会
  • [学会発表] ヒト椎間板細胞におけるステロイドによるNGFおよびMMP-1発現抑制に対するDUSP1の関与2017

    • 著者名/発表者名
      澤地恭昇,鈴木秀和,遠藤健司,田中英俊,村田寿馬,西村浩輔,松岡佑嗣,山本謙吾
    • 学会等名
      第32回日本整形外科学会基礎学術集会
  • [学会発表] ヒト椎間板細胞を用いた椎間板性腰痛における椎間板組織変性と疼痛制御を目指した基礎研究2017

    • 著者名/発表者名
      澤地 恭昇,鈴木 秀和,遠藤 健司,村田寿馬,依藤 麻紀子,日下部拓哉,小西隆允,山本 謙吾
    • 学会等名
      第10回日本運動器疼痛学会
    • 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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