| 研究課題/領域番号 |
16K10882
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
橋本 功 東北大学, 大学病院, 助教 (00718497)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 変形性関節症 / 関節軟骨 / 網羅的遺伝子解析 / DNAメチル化 |
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| 研究実績の概要 |
現段階までにおいて、マイクロアレイを用いて変形性股関節症（股関節OA）と非OA軟骨細胞間の遺伝子発現パターンの網羅的比較を行い、転写因子を中心とした細胞内伝達経路を網羅的に解析した。その結果、我々が現在までに欧米人検体を用いた研究により公表してきた結果と、異なる遺伝子発現パターンとなっていることが判明した。具体的には、股関節OA患者8検体と、健常者の12検体からの軟骨細胞を抽出して網羅的遺伝子解析を行った結果、解析した全24,460遺伝子中、非OA群と比較してOA群ででは916遺伝子で有意な発現亢進が、772遺伝子で有意な発現低下がみられた。報告されているhip OA関連の51遺伝子のうち、16遺伝子で報告と同様の変動がみられた一方、欧米でOA関連遺伝子として知られているIL1Bを含めた45遺伝子で有意差がみられなかった。本研究では両群間の比較でこれまでに欧米からの報告にない多数の遺伝子の発現に有意差がみられた。また、過去に欧米での研究で報告されいている複数のOA関連遺伝子に同様の変動がみられた一方、OA発症に強く関連があるとされている遺伝子で有意差がみられないものもあった。これまでは欧米人を対象とした研究が多く、日本人で同様のデータが得られたという報告はない。今回の結果より、日本人における変形性股関節症発症の遺伝的な背景が欧米人と異なることが推測された。
股関節OAを惹起する遺伝子群の発現調節に関わる転写因子の網羅的解析も行った。それによると股関節OA由来の軟骨細胞では、非OA軟骨細胞よりも44の転写因子遺伝子の発現が亢進し、40の遺伝子の発現低下がみられた。さらに軟骨基質分解酵素であるMMP13との発現と相関がある転写因子をクラスター解析により絞り込んだ結果、FOS, CREB3L4, LEF1の3転写因子遺伝子が、MMP13の発現と強い発現の相関を示した。
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| 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
現在、関連転写因子の選定作業は上記の通りに進んでおり、下記に示すとおり、その機能解析の段階に入っている。その点において、研究は概ね順調に進んでいると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在は転写因子であるLEF1遺伝子にターゲットを絞り、MMP13遺伝子プロモーター領域上の同転写因子の結合部位と、その部位のDNAメチル化の相互作用についての検討を進めいている。具体的には、MMP13遺伝子プロモーター領域上の転写因子LEF1の結合ドメインのうち、CpGサイトと呼ばれるメチル化修飾を受ける部位について、レポーターアッセイによるLEF1の作用を、メチル化・非メチル化の状態で比較する実験を遂行している。それによりMMP13遺伝子上の同部位のメチル化状態がLEF1の結合や機能発揮に関与しているとことが認められた場合、さらにクロマチン免疫沈降法の実験により、メチル化状態に応じたLEF1のMMP13プロモーター領域への実際の結合状況を確認することとなる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初の予定より、次年度以降の研究経費がかさむ可能性が生じたため、初年度の支出をやや縮小して使用した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
レポーターアッセイキット、リアルタイムPCRキット、核酸抽出キット等に使用する予定である。
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