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2011 年度 実績報告書

変形性関節症の新規治療法開発を目指したNotchシグナルの網羅的解析

研究課題

研究課題/領域番号 23390358
研究機関東京大学

研究代表者

筑田 博隆  東京大学, 医学部附属病院, 特任講師 (30345219)

研究分担者 川口 浩  東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (40282660)
大橋 暁  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (20466767)
唐司 寿一  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (40597762)
キーワード関節軟骨 / 変形性関節症 / Notchシグナル
研究概要

Notchシグナル関連分子として、受容体Notch1,2,3,4,リガンドDelta-like1,3,4,Jagged1,2、切断酵素ADAM10,17、下流のHes,Heyファミリーの発現を正常関節軟骨、変性関節軟骨において免疫組織染色にて調べたところ、Notch1,2の発現が強く、関節軟骨の変性に従って核内に移行していることが判明した。リガンドではJagged1の発現が関節軟骨の変性に従って増強しており、下流ではHes1が唯一強く発現が検出された。ADAM10,17の発現はともに強く検出された。次にNotchシグナルの核内共役分子Rbpjを軟骨特異的かつ薬剤誘導性にノックアウトして変形性関節症モデルを作成したところ、軟骨変性が有意に抑制された。組織切片において免疫組織染色を行ったところ、MMP13などの軟骨変性を惹起する分子がRbpjのノックアウトによって発現低下していることが分かった。次に軟骨系細胞株ATDC5にレトロウイルスを用いてNotch1細胞内ドメインを強制発現させたところ、Hes1のほか、MMP13、VEGFなどの分子が強く誘導されることが明らかとなった。またこれらの軟骨変性分子の誘導は、siRNAによるHes1の発現抑制を行うことによってキャンセルされることも明らかとなった。
またNotchシグナルの阻害剤であるDAPTを培養関節軟骨に投与して変性負荷をかけたところ、変性は有意に抑制され、Hes1のほか、MMP13、VEGFなどの発現も有意に抑制された。

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

薬剤誘導性のコンディショナルノックアウトマウスを用いた解析で明らかな差が認められ、その前後で活性化している分子群を初年度に同定することができた。

今後の研究の推進方策

コンディショナルトランスジェニックマウスを用いた解析や、さらなるNotchシグナルの標的分子の探索を継続していく。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] C/EBPβ and RUNX2 cooperate to degrade cartilage with MMP-13 as the target and HIF-2α as the inducer in chondrocytes2012

    • 著者名/発表者名
      Hirata M, Kugimiya F, Fukai A, Saito T, Yano F, Ikeda T, Mabuchi A, Sapkota BR, Akune T, Nishida N, Yoshimura N, Nakagawa T, Tokunaga K, Nakamura K, Chung UI, Kawaguchi H
    • 雑誌名

      Hum Mol Genet

      巻: 21 ページ: 1111-23

  • [雑誌論文] Lack of a chondroprotective effect of cyclooxygenase 2 inhibition in a surgically induced model of osteoarthritis in mice2012

    • 著者名/発表者名
      Fukai A, Kamekura S, Chikazu D, Nakagawa T, Hirata M, Saito T, Hosaka Y, Ikeda T, Nakamura K, Chung UI, Kawaguchi H
    • 雑誌名

      Arthritis Rheum

      巻: 64 ページ: 198-203

  • [雑誌論文] Incidence and risk factors for radiographic knee osteoarthritis and knee pain in Japanese men and women : A longitudinal population-based cohort study2012

    • 著者名/発表者名
      Muraki S, Kawaguchi H, et al.
    • 雑誌名

      Arthritis Rheum

      巻: (E-pub)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mortality and morbidity in dialysis-dependent patients undergoing spinal surgery : analysis of a national administrative database in Japan2012

    • 著者名/発表者名
      Chikuda H, et al.
    • 雑誌名

      J Bone Joint Surg Am

      巻: 94 ページ: 433-8

    • DOI

      PMID:22398737

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The normative score and the cut-off value of the Oswestry Disability Index (ODI)2012

    • 著者名/発表者名
      Tonosu J, Chikuda H, et al.
    • 雑誌名

      Eur Spine J

      巻: (E-pub)

    • DOI

      PMID:22298236

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reference values for hand grip strength, muscle mass, walking time, and one-leg standing time as indices for locomotive syndrome and associated disability : the second survey of the ROAD study2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura N, Kawaguchi H, et al.
    • 雑誌名

      J Orthop Sci

      巻: 16 ページ: 768-77

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Independent association of joint space narrowing and osteophyte formation at the knee with health-related quality of life in Japan : a cross-sectional study2011

    • 著者名/発表者名
      Muraki S, Kawaguchi H, et al.
    • 雑誌名

      Arthritis Rheum

      巻: 63 ページ: 3859-64

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prevalence of falls and the association with knee osteoarthritis and lumbar spondylosis as well as knee and lower back pain in Japanese men and women2011

    • 著者名/発表者名
      Muraki S, Kawaguchi H, et al.
    • 雑誌名

      Arthritis Care Res

      巻: 63 ページ: 1425-31

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes in serum levels of biochemical markers of bone turnover during 10 years among Japanese men and women : associated factors and birth-cohort effect. The Taiji Study2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura N, Kawaguchi H, et al.
    • 雑誌名

      J Bone Miner Metab.

      巻: 29 ページ: 699-708

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Health-related quality of life in subjects with low back pain and knee pain in a population-based cohort study of Japanese men : the Research on Osteoarthritis Against Disability study2011

    • 著者名/発表者名
      Muraki S, Kawaguchi H, et al.
    • 雑誌名

      Spine

      巻: 36 ページ: 1312-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biochemical markers of bone turnover as predictors of osteoporosis and osteoporotic fractures in men and women : 10-year follow-up of the Taiji cohort2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura N, Kawaguchi H, et al.
    • 雑誌名

      Mod Rheumatol

      巻: 21 ページ: 608-20

    • 査読あり
  • [雑誌論文] G alpha(q) signal in osteoblasts is inhibitory to the osteoanabolic action of parathyroid hormone2011

    • 著者名/発表者名
      Ogata N, Kawaguchi H, et al.
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 286 ページ: 13733-40

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ossification of the posterior atlantoaxial membrane associated with an os odontoideum : a case report2011

    • 著者名/発表者名
      Ohya J, Chikuda H, et al.
    • 雑誌名

      J Orthop Surg

      巻: 19 ページ: 392-4

    • DOI

      PMID:22184181

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Use of Doppler ultrasonography to detect an elusive communication of a spinal extradural arachnoid cyst2011

    • 著者名/発表者名
      Kanetaka M, Chikuda H, et al.
    • 雑誌名

      J Clin Neurosci

      巻: 18 ページ: 863-4

    • DOI

      PMID:21489797

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acute cervical spinal cord injury complicated by preexisting ossification of the posterior longitudinal ligament : a multicenter study2011

    • 著者名/発表者名
      Chikuda H, et al.
    • 雑誌名

      Spine

      巻: 36 ページ: 1453-8

    • DOI

      PMID:21240049

    • 査読あり
  • [学会発表] NF-/κBファミリーRelAは、ADAMTS5の転写誘導因子として変形性関節症の進行に作用する2012

    • 著者名/発表者名
      小林寛、川口浩, 他
    • 学会等名
      日本軟骨代謝学会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-09-03
  • [学会発表] C/EBPb and RUNX2 Cooperatively Control Cartilage Degradation with MMP-13 as the Target and HIF-2a as the Inducer in Chondrocytes2011

    • 著者名/発表者名
      Hirata M, Kawaguchi H, et al.
    • 学会等名
      The American Society for Bone and Mineral Research (ASBMR)
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] Notch/Rbpj/Hes1 Signal in Chondrocytes Modulates the Terminal Stage of Endochondral Ossification during Skeletal Growth and Osteoarthritis Development2011

    • 著者名/発表者名
      Hosaka Y, Kawaguchi H, et al.
    • 学会等名
      The American Society for Bone and Mineral Research (ASBMR)
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] Functional Redundancy of GSK-3α and GSK-3β to Control Chondrocyte Differentiation through Phosphorylation of RelA/NF-κB p652011

    • 著者名/発表者名
      Itoh S, Kawaguchi H, et al.
    • 学会等名
      Osteoarthritis Research Society International (OARSI)
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] Transcriptional induction of ADAMTS5 by NF-κB family member RelA/p65 in chondrocytes during osteoarthritis development2011

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi H, Kawaguchi H, et al.
    • 学会等名
      International Osteoporosis Federation/Australian and New Zealand Bone & Mineral Society (IOF/ANZBMS)
    • 発表場所
      Gold coast (AUS)
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] NF-κBファミリーRelAは、ADAMTS5の転写誘導因子として変形性関節症の進行に作用する2011

    • 著者名/発表者名
      小林寛、川口浩, 他
    • 学会等名
      日本骨代謝学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011-07-30
  • [学会発表] 軟骨細胞のNotch/Rbpj/Hes1シグナルは骨格形成および変形性関節症における軟骨内骨化の後期過程を制御する2011

    • 著者名/発表者名
      保坂陽子、川口浩, 他
    • 学会等名
      日本骨代謝学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011-07-30
  • [学会発表] GSK-3αとGSK-3βは協調的にRelA/NF-κB p65のリン酸化を介して軟骨細胞初期分化を制御する2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤祥三、川口浩, 他
    • 学会等名
      日本骨代謝学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011-07-29
  • [備考]

    • URL

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

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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