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2019 年度 実施状況報告書

虚血性骨壊死におけるToll-like receptor 4の役割の検討

研究課題

研究課題/領域番号 19K18471
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

黒柳 元  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 助教 (80790831)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード虚血性骨壊死 / 大腿骨頭壊死症 / Toll-like receptor 4 / 間葉系幹細胞
研究実績の概要

我が国では小児や成人において大腿骨が腐る(大腿骨頭壊死症)は広く知られているが、有効な治療法がないため難病指定を受けている。申請者は全米第1位の小児整形外科の専門病院であるTexas Scottish Rite Hospital for Children(TSRH)と共同研究を開始し、同グループが開発した虚血性骨壊死マウスモデルを用いて、interleukin-6(IL-6)が骨壊死後の骨リモデリングを抑制する分子機序を世界で初めて報告した(Kuroyanagi G, et al. Bone. 2018))。また、TSRH研究グループは、骨壊死発生後に壊死に陥った細胞から放出されるdamage associated molecular patterns(DAMPs)がtoll-like receptor 4(TLR4)を介したマクロファージでのinnate immune systemを引き起こし、IL-6などの炎症性サイトカインの放出を促進することが骨壊死の病態に深く関与していると報告している。本研究の目的は骨壊死におけるTLR4の役割のさらなる解明を進め骨壊死の新たな治療法を確立することである。
骨壊死におけるTLR4の機能が解明されれば、骨壊死を制御しうる可能性があり、新たな治療薬開発などの可能性を秘めている。本研究が、現在までの骨壊死の治療体系に大きな変化をもたらす可能性があり、整形外科学の発展に資する重要な研究であると確信している。

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

今年度は、術後4週の虚血性骨壊死を誘導したマウスモデルの病理像においてtoll-like receptor 4(TLR4)の発現を免疫組織化学法により解析した。その結果、TLR4が骨壊死部において発現が亢進していることを明らかとした。

今後の研究の推進方策

今後は、生体内におけるTLR4の骨壊死への機能解析のためTLR4遺伝子ノックアウトマウス
(B6.129P2-Tlr4tm1Aki/Obs5)に骨壊死を誘導し、野生型マウス(B6)と比較することで、TLR4欠損が骨壊死にどのように影響するのかを検討する。

次年度使用額が生じた理由

本年度はノックアウトマウスの購入をせず翌年に繰り越したので、繰越金が生じた。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Incretin accelerates platelet-derived growth factor-BB-induced osteoblast migration via protein kinase A: The upregulation of p38 MAP kinase2020

    • 著者名/発表者名
      Kawabata Tetsu、Tokuda Haruhiko、Kuroyanagi Gen、Fujita Kazuhiko、Sakai Go、Kim Woo、Matsushima-Nishiwaki Rie、Iida Hiroki、Yata Ken-ichiro、Wang Shujie、Mizoguchi Akira、Otsuka Takanobu、Kozawa Osamu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 2241

    • DOI

      10.1038/s41598-020-59392-7

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Anterolateral ligament reconstruction as an augmented procedure for double-bundle anterior cruciate ligament reconstruction restores rotational stability: Quantitative evaluation of the pivot shift test using an inertial sensor2020

    • 著者名/発表者名
      Yasuma Sanshiro、Nozaki Masahiro、Murase Atsunori、Kobayashi Makoto、Kawanishi Yusuke、Fukushima Hiroaki、Takenaga Tetsuya、Yoshida Masahito、Kuroyanagi Gen、Kawaguchi Yohei、Nagaya Yuko、Murakami Hideki
    • 雑誌名

      The Knee

      巻: 27 ページ: 397~405

    • DOI

      10.1016/j.knee.2020.02.015

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] IL6 receptor blockade preserves articular cartilage and increases bone volume following ischemic osteonecrosis in immature mice2019

    • 著者名/発表者名
      Kamiya N.、Kuroyanagi G.、Aruwajoye O.、Kim H.K.W.
    • 雑誌名

      Osteoarthritis and Cartilage

      巻: 27 ページ: 326~335

    • DOI

      10.1016/j.joca.2018.10.010

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Enhancement by HSP90 inhibitor of PGD2-stimulated HSP27 induction in osteoblasts: Suppression of SAPK/JNK and p38 MAP kinase2019

    • 著者名/発表者名
      Kim Woo、Tokuda Haruhiko、Kawabata Tetsu、Fujita Kazuhiko、Sakai Go、Nakashima Daiki、Tachi Junko、Kuroyanagi Gen、Matsushima-Nishiwaki Rie、Tanabe Kumiko、Otsuka Takanobu、Iida Hiroki、Kozawa Osamu
    • 雑誌名

      Prostaglandins & Other Lipid Mediators

      巻: 143 ページ: 106327~106327

    • DOI

      10.1016/j.prostaglandins.2019.03.002

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Interleukin-6 Deletion Induces Revascularization and New Bone Formation in a Mouse Model of Ischemic Osteonecrosis2019

    • 著者名/発表者名
      Kuroyanagi G, Kamiya N, Yamaguchi R, Nagaya Y, Wada I, Kim HKW
    • 学会等名
      第92回日本整形外科学会学術総会
  • [学会発表] Interleukin-6 Receptor Blocker Increases Revascularization and New Bone Formation in a Murine Model of Ischemic Osteonecrosis2019

    • 著者名/発表者名
      Kuroyanagi G, Nagaya Y, Yamaguchi R, Kim HKW
    • 学会等名
      第63回日本リウマチ学会総会・学術集会
  • [学会発表] パーキンソン病患者の急速破壊型股関節症に対してデュオドーパ導入後人工股関節置換術を行った1例2019

    • 著者名/発表者名
      黒柳 元、植木 美乃、三井 裕人、堀場 充哉、村上 里奈、青山 公紀、井口 普敬、村上 英樹、佐藤 豊大、松川 則之
    • 学会等名
      第45回日本リハビリテーション医学会中部・東海地方会

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公開日: 2021-01-27  

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