退行変性性腰痛症に対する新たな治療法開発に関する基礎的研究

2008 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19591734
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 千葉 一裕 慶應義塾大学, 医学部, 准教授 (80179952)
• 研究分担者: 高石 官成 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (60236180) ; 辻 崇 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (60296639)
• キーワード: エストロゲン / 椎間板 / 軟骨 / 2型コラーゲン / TGF-β / MAPK / 腰痛

研究概要

エストロゲン欠乏による椎間板変性の機序として、卵巣摘出ラットを用いて椎体軟骨終板の変性が椎間板組織への拡散障害を引き起こすことを昨年報告した。そこで、軟骨細胞に対するエストロゲンの直接作用を明らかにする目的で、マトリックス代謝に重要とされるTGF β-MKK6経路とエストロゲン受容体(ER)の共役因子の1つであるGRIP1に着目し、ER転写活性ならびにII型コラーゲン遺伝子(co12a1)転写に対する相互作用について解析した。軟骨前駆細胞株ATDC5を用いてレポーターアッセイをおこなうと、GRIP1は、MKK6CA、ERα導入により誘導されたER応答性転写活性を17β-estradiol(E2)(10^<-9>M)存在下で強力に上昇させた。さらにE2刺激は、MKK6および転写共役因子p300と協調してSox9依存性のco12a1エンハンサー活性を有意に増強した。ATDC5に外来性に導入したGRIP1は核内でERαと共局在した。また、co12a1 mRNA発現は野生型マウスの初代培養軟骨細胞(PC)ではE2またはTGFβ1刺激により上昇し、TGFβ1受容体阻害剤によって抑制されたが、ERα欠損マウス(ERαKO)のPCではE2刺激による誘導作用は抑制されていた。ERαKOでは野生型と異なり、加齢とともに長幹骨の成長軟骨板が完全に閉鎖し、15ヶ月齢において椎体軟骨終板に明らかな変性像がみられた、したがって軟骨細胞において、エストロゲン依存性の転写活性はMKK6、GRIP1とともに正に調節され、E2はERαを介してMKK6-p38とともにSox9依存性のco12a1転写活性誘導に相乗的に作用することによって軟骨マトジックスの恒常性を維持しているものと考えられた。以上より、閉経によるエストロゲン欠乏は軟骨変性のリスクファクターのひとつであり、椎体軟骨終板を介して間接的に椎間板変性に影響を与える可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Novel apatite fiber scaffolds can promote three-dimensional proliferation of osteoblasts in rodent bone regeneration models. (2009)
  • 著者名/発表者名: Morisue H, Matsumoto M, Chiba K, Matsumoto H, Toyama Y, Aizawa M, Kanzawa N, Fujimi TJ, Uchida H, Okada I.
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res A. (Epub ahead of print)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vascular endothelial growth factor-A is a survival for nucleus pulposus cells in the intervertebral disc. (2008)
  • 著者名/発表者名: Fujita N, Chiba K
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 372 ページ: 367-372
  • 査読あり
• [雑誌論文] A functional polymorphism in THBS2 that affects alternative splicing and MMP binding is associated with lumbar-disc herniation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirose Y, Chiba K
  • 雑誌名: Am J Hum Genet 82 ページ: 1122-1129
  • 査読あり
• [雑誌論文] Japanese Orthopaedic Association Back Pain Evaluation Questionnaire. Part 3. Validity study and establishment of the measurement scale : Subcommittee on Low Back Pain and Cervical Myelopathy Evaluation of the Clinical Outcome Committee of the Japanese Orthopaedic Association, Japan. (2008)
  • 著者名/発表者名: Fukui M, Chiba K
  • 雑誌名: J Orthop Sci 13 ページ: 173-179
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surgical results and related factors for ossification of posterior longitudinal ligament of the thoratic spine : a multi-institutional retros pective study. (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto M, Chiba K
  • 雑誌名: Spine 33 ページ: 1034-1041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Risk factors for closure of lamina after open-door laminoplasty. (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto M, Chiba K
  • 雑誌名: J Neurosurg Spine 9 ページ: 530-537
  • 査読あり
• [雑誌論文] A compound heterozygote of novel and recurrent DTDST mutations results in a novel intermediate phenotvpe of Desbuquois dysplasia, diastrophic dysplasia, and recessive form of multiple epiphyseal dysplasia. (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyake A, Nishimura G, Futami T, Ohashi H, Chiba K, Toyama Y, Furuichi T, Ikegawa s.
  • 雑誌名: J Hum Genet ページ: 367-372
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surgical treatment of intramedullary spinal cord tumors : prognosis and complications. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakamura M, Ishii K, Watanabe K, Tsuji T, Takaishi H, Matsumoto M, Toyama Y, Chiba K.
  • 雑誌名: Spinal Cord. 46 ページ: 282-286
  • 査読あり
• [学会発表] A Possible Link between Estrogen and TGF-β Signaling in Intervertebral Disc Metabolism : Estrogen receptor α-Dependent Regulation of Type II Collagen Gene Expression in Chondrocytic Cells (2009)
  • 著者名/発表者名: 加藤雅敬, 高石官成, 千葉一裕
  • 学会等名: 55^<th> Annual Meeting of Orthopaedic Researh Society
  • 発表場所: アメリカ(ラスベガス)
  • 年月日: 2009-02-22
• [学会発表] 卵巣摘出ラットにおける椎間板変性機序の解析-第2報 : ERαを介しかII型コラーゲン遺伝子の転写制御について- (2008)
  • 著者名/発表者名: 加藤雅敬, 高石官成, 千葉一裕
  • 学会等名: 第23回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-10-24
• [学会発表] Estorgen Regulates Type II Collagen Gene Expression via ERalpha-dependent Genomic Actions in Rat Intervertebral Disc Cells (2008)
  • 著者名/発表者名: 加藤雅敬, 高石官成, 千葉一裕
  • 学会等名: 第35回国際腰椎学会
  • 発表場所: ジュネーブ
  • 年月日: 2008-05-26