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2021 年度 実施状況報告書

シングルセル解析技術に立脚した傍脊柱靱帯の構成細胞解析と後縦靭帯骨化症の病態解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K09495
研究機関東京大学

研究代表者

大島 寧  東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (50570016)

研究分担者 齋藤 琢  東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (30456107)
前田 真吾  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 特任准教授 (60353463)
谷口 優樹  東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (80722165)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード整形外科学
研究実績の概要

後縦靭帯骨化症(OPLL)は進行性の後縦靭帯の骨化により脊髄が圧迫される原因不明の難病であり、本邦の有病率は約3%と比較的頻度が高い。頚椎OPLLのゲノムワイド関連解析(GWAS)によって疾患感受性候補遺伝子の1つとしてRSPO2が同定され、当研究室はその機能解析を担当してきた。その中で、RSPO2はWNTシグナルを介して骨・軟骨分化を制御するだけでなく、靭帯組織周辺の組織幹細胞で強く発現し、stemnessの維持に関与している可能性を見出した。本研究ではシングルセル解析を駆使してヒト傍脊柱靭帯を構成する細胞の種類と比率を調べ、OPLL患者の靱帯に特有の細胞の動態を解明するとともに、RSPO2とその受容体を発現する細胞の種類を検証する。それらを踏まえ、RSPO2が靱帯構成細胞に及ぼす作用を細胞種ごとにin vitroで解析した上で、マウス腱骨化モデルを用いてin vivoで統合的に検証してきた。2021年度は独自のマウス腱骨化モデルにおけるシングルセル解析に加え、RSPO2を発現する細胞のトラッキングを行い、このプロジェニターがどのような挙動を示すのかを追跡した。また公共データベースにデポジットされているマウス腱障害モデルのシングルセル解析のデータも用いて比較解析を行い、RSPO2陽性のサブセットがどのような性質を有するかについて広く解析を行った。手術サンプルからヒト靭帯細胞を単離し、様々な分化系においてRSPO2の機能解析も行い、異所性軟骨内骨化における方向性を検討した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

シングルセル解析も完了し、間もなく論文投稿に必要な全データが揃う見込みである。

今後の研究の推進方策

最終年度はマウス腱骨化モデルをベースにRSPO2の過剰発現系や、RSPO2中和抗体を用いた抑制系の検証を完了させる。RSPO2の上流シグナルについても細胞培養実験を駆使して探索する。

次年度使用額が生じた理由

次年度使用額が生じた理由: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。
次年度使用計画:次年度の経費のかさむ実験に使用する計画である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Inflammatory Arthritis and Bone Metabolism Regulated by Type 2 Innate and Adaptive Immunity2022

    • 著者名/発表者名
      Omata Yasunori、Frech Michael、Saito Taku、Schett Georg、Zaiss Mario M.、Tanaka Sakae
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 ページ: 1104~1104

    • DOI

      10.3390/ijms23031104

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automatic Detection of Medial and Lateral Compartments from Histological Sections of Mouse Knee Joints Using the Single-Shot Multibox Detector Algorithm2022

    • 著者名/発表者名
      Mori Yoshifumi、Oichi Takeshi、Enomoto-Iwamoto Motomi、Saito Taku
    • 雑誌名

      CARTILAGE

      巻: 13 ページ: -

    • DOI

      10.1177/19476035221074009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of osteoarthritis development by ADAM17/Tace in articular cartilage2021

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Taizo、Horiuchi Keisuke、Chijimatsu Ryota、Mori Daisuke、Nagata Kosei、Omata Yasunori、Yano Fumiko、Inui Hiroshi、Moro Toru、Tanaka Sakae、Saito Taku
    • 雑誌名

      Journal of Bone and Mineral Metabolism

      巻: 40 ページ: 196~207

    • DOI

      10.1007/s00774-021-01278-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Divergence in chondrogenic potential between in vitro and in vivo of adipose- and synovial-stem cells from mouse and human2021

    • 著者名/発表者名
      Chijimatsu Ryota、Miwa Satoshi、Okamura Gensuke、Miyahara Junya、Tachibana Naohiro、Ishikura Hisatoshi、Higuchi Junya、Maenohara Yuji、Tsuji Shinsaku、Sameshima Shin、Takagi Kentaro、Nakazato Keiu、Kawaguchi Kohei、Yamagami Ryota、Inui Hiroshi、Taketomi Shuji、Tanaka Sakae、Saito Taku
    • 雑誌名

      Stem Cell Research & Therapy

      巻: 12 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s13287-021-02485-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Association Between Deep Posterior Cervical Paraspinal Muscle Morphology and Clinical Features in Patients With Cervical Ossification of the Posterior Longitudinal Ligament2021

    • 著者名/発表者名
      Doi Toru、Ohtomo Nozomu、Oguchi Fumihiko、Tozawa Keiichiro、Nakarai Hiroyuki、Nakajima Koji、Sakamoto Ryuji、Okamoto Naoki、Nakamoto Hideki、Kato So、Taniguchi Yuki、Matsubayashi Yoshitaka、Oka Hiroyuki、Matsudaira Ko、Tanaka Sakae、Oshima Yasushi
    • 雑誌名

      Global Spine Journal

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1177/2192568221989655

    • 査読あり
  • [備考] 東京大学医学部附属病院 整形外科・脊椎外科

    • URL

      http://www.u-tokyo-ortho.jp/

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公開日: 2022-12-28  

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