腰椎椎間板ヘルニアの遺伝的要因と分子病態の解明

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19209049
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 池川 志郎 独立行政法人理化学研究所, 変形性関節症関連遺伝子研究チーム, チームリーダー (30272496)
• 研究分担者: 古市 達哉 独立行政法人理化学研究所, 変形性関節症関連遺伝子研究チーム, 上級研究員 (30392103) ; 稲葉 郁代 独立行政法人理化学研究所, 変形性関節症関連遺伝子研究チーム, リサーチアソシエイト (60415081)
• キーワード: 椎間板変性症 / 腰椎椎間板ヘルニア / 疾患感受性遺伝子 / 相関解析 / COLIIA1 / アスポリン / アジア

研究概要

骨・関節の代表的common diseaseである椎間板変性症/腰椎椎間板ヘルニアの原因遺伝子(疾患感受性遺伝子)の同定、及び椎間板ヘルニアの発症機構、病態の分子レベルでの解明の為に同定した原因遺伝子、疾患感受性多型の機能解析を行なった。その結果、以下の成果を得た。
1)Case-control相関解析により、椎間板変性症の原因遺伝子COL11A1を同定した(Mio, et. al.Am J Hum Genet,2007)。COL11A1遺伝子は11型コラーゲン(collagen)を構成する遺伝子のひとつで、COL11A1のある多型の感受性アレルを持つ人は持たない人に比べ、約1.4倍も椎間板ヘルニアになり易いことを明らかにした。更に、この疾患感受性アレルではCOL11A1遺伝子の転写量が2/3程度に低下していることも明らかにした。COL11A1遺伝子を基に作られる11型コラーゲンは、椎間板が変性してヘルニアにならないように保護しており、その転写量が低下すると椎間板ヘルニアになり易くなると考えられた。
2)Case-control相関解析により、椎間板変性症の原因遺伝子アスポリン(asporin:ASPN)を同定した(Songetal.Am J Hum Genet、in press)。先に、変形性関節症の疾患感受性遺伝子として我々が同定したアスポリンのD14多型(Kizawa, et. al.Nat Genet,2005)が日本人集団でも、香港周辺の中国人集団でも椎間板変性と有意に相関することがわかった。アスポリンのD14多型は、東アジア人全体の椎間板変性症の疾患感受性アレルと考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Association of the Asporin D14 allele with lumbar disc degeneration in Asians. (2008)
  • 著者名/発表者名: Song Y-Q, Cheung KMC, Ho DWH, Poon SCS, Chiba K, Kawaguchi Y, Hirose Y, Alini M, Grad S, Yee AFY, Leong J CY, Luk KDK, Yip S-P, Karppinen J, Cheah KSE, Sham P, Ikegawa S, Chan D.
  • 雑誌名: Am J Hum Genet (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] A functional polymorphism in COL11A1,which encodes the alpha 1 chain of type XI collagen,is associated with susceptibility to lumbar dischemiation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Mio F, Chiba K, Hirose Y, Kawaguchi Y, Mikami Y, Oya T, Mori M, Kamata M, Matsumoto M, Ozaki K, Tanaka T, Takahashi A, Kubo T. Kimura T, Toyama Y, Ikegawa S.
  • 雑誌名: Am J Hum Genet 81 ページ: 1271-1277
  • 査読あり
• [学会発表] From Genome to Disease,Gene to Medicine:Identification of susceptibility genes for common bone and joint diseases and clarification of molecular pathogenesis. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ikegawa S.
  • 学会等名: The Indian Society of Developmental Biologists(ISDB)
  • 発表場所: Conference Room,Hotel Holiday Inn,Agra India.
  • 年月日: 2007-10-18
• [備考]
  • URL: http://www.riken.jp/lab-www/OA-team/index.html
• [産業財産権] 椎間板変性関連疾患感受性遺伝子およびその用途(トロンボスポンディン2遺伝子、マトリックスメタロプロテアーゼ2遺伝子、及びマトリックスメタロプロテアーゼ9遺伝子による椎間板変性症、及び椎間板ヘルニアの疾患感受性の診断と治療) (2007)
  • 発明者名: 池川 志郎
  • 権利者名: 独立行政法人理化学研究所
  • 産業財産権番号: 特願2007-257345
  • 出願年月日: 2007-10-01