| 研究課題/領域番号 |
17K10997
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
川口 航平 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (40794227)
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| 研究分担者 |
齋藤 琢 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (30456107)
武冨 修治 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (70570018)
張 成虎 東京大学, 医学部附属病院, 特任臨床医 (80780551)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | メカノセンサー / 変形性関節症 / 軟骨前駆細胞 / 滑膜組織 |
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| 研究実績の概要 |
メカノセンサーTRPV2の機能解析をすべく、まずwlid typeマウスの内側側副靭帯・内側半月板切除によって関節不安定性を惹起させる変形性関節症モデルを作成しその膝関節サンプルを用いて軟骨の変性過程におけるTRPV2 の発現を解析した。その結果正常マウス膝関節ではTRPV2は軟骨の表層、滑膜組織に発現していることが確認された。これらは軟骨細胞前駆細胞の存在部位であるとされ、TRPV2はこれらの細胞群で発現している可能性が示唆された。続いてOAモデル手術術後では早期から関節表層のTRPV2発現が消失し、また経時的に近傍の滑膜組織での発現が増加することが判明した。
次にTrpv2-flox マウスの関節軟骨、肋軟骨から軟骨細胞を単離・培養し、CreのアデノウイルスベクターによってTRPV2 をノックアウトしTRPV2 のloss-of-functionについて解析した。通常の平面培養下では、TRPV2のノックアウトによる各種軟骨形成マーカー遺伝子発現に有意差は見られなかったが、いくつかのcatabolicマーカー発現上昇が確認された。
以上よりTRPV2は関節軟骨において保護的に作用しており、既知のTRPV2の機能からメカノセンシングを介してその作用を発揮しているという仮説を立て検証中である。
現在は、過剰な伸展刺激負荷やLPS投与などのストレス下におけるTRPV2の発現について解析を進めている。一方でTRPV2特異的agonistの入手およびTRPV2のアデノウイルスベクター作成が終了しておりこれらを用いたTRPV2のgain-of-functionの解析も進行中である。さらに、Trpv2-floxマウスをCol2a1-CreERT2マウスと交配させ、骨格成長後に軟骨特異的にTRPV2 をノックアウトし、先のOAモデル手術を行い軟骨変性に与える影響を検証予定である。
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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
研究計画で述べた関節軟骨の変性過程におけるTRPV2 の発現と下流シグナル活性の評価については、おおむね計画通りに進んでおり、前述のとおりマウス膝関節におけるTRPV2の発現解析、またマウス関節軟骨変性におけるTRPV2の発現の推移についても知見が得られている。
培養軟骨細胞を用いたTRPV2のin vitro機能解析においては現在のところTRPV2のノックアウトによる大きな変化は見いだせていない。一方でin vivoでの発現解析の結果、滑膜組織でのTPRV2発現やその変化が確認されており、滑膜細胞でのTRPV2機能解析も視野に入れて検証中である。
総じて、おおむね順調に進展していると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
関節におけるTRPV2のメカノセンシングを介した機能を解析すべく、過剰な伸展刺激負荷やLPS投与などのストレス下におけるTRPV2の発現について解析を進めていく。またTRPV2特異的agonist、TRPV2のアデノウイルスベクターを用いたTRPV2のgain-of-functionの解析を行っていく。得られた結果からTRPV2の上流・下流のシグナルを探っていきTRPV2 を取り巻くシグナル群を網羅的に解析する。具体的には、マイクロアレイにより発現の変容を網羅的に解析し下流のシグナル経路を見出す。またChip-seqにより上流のエピゲノム解析を行っていく。
さらに、Trpv2-floxマウスをCol2a1-CreERT2マウスと交配させ、骨格成長後に軟骨特異的にTRPV2 をノックアウトし、先のOAモデル手術を行い軟骨変性に与える影響を検証予定である。
関節表層、滑膜組織においてTRPV2が発現しているという結果を受けて、滑膜組織でのTrpv2機能解析を行うべく、Trpv2-floxとPrg4-CreERT2マウスとの交配を進めている。さらにdevelopingにおけるTRPV2の機能解析を行うべく、Trpv2-floxマウスとconventionalなCol2a1-Creマウス、およびPrx1-Creマウスとの交配を進めそれぞれの段階でのTRPV2の機能について検証予定である。
TRPV2にはいくつかの有用な阻害薬・agonistが同定されており、得られた知見を併せて安全かつ有効な治療標的を探索する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）
順調に研究が進んでいるため、必要以上に経費をかけずに済んだ
（使用計画）
Prg4-GFP-Creマウス、その他のマウスを用いて時系列で解析していく費用など
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