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2013 年度 実施状況報告書

変形性脊椎症の原因解明と低侵襲治療の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24592191
研究機関山梨大学

研究代表者

波呂 浩孝  山梨大学, 医学工学総合研究部, 教授 (10313264)

研究分担者 安藤 隆  山梨大学, 医学工学総合研究部, 助教 (10377492)
中尾 篤人  山梨大学, 医学工学総合研究部, 教授 (80317445)
キーワード椎間板変性 / ATP / 炎症性サイトカイン
研究概要

椎間板変性のメカニズムを特定することは、腰椎疾患の成因解明に極めて重要である。我々は、これまでに椎間板ヘルニア退縮のメカニズムを同定してきており、炎症性サイトカイン(TNF-α、TWEAK、MCP-1)や蛋白分解酵素(MMPs)や血管新生因子(VEGF)やマクロファージの遊走が、重要であることが明らかとなっている。椎間板ヘルニア退縮と椎間板変性の機序において、いずれも炎症に起因することがわかっており、今回、これら一連のメカニズムのイニシエーターを同定すべく、PAR-2に着目し実験を行った。
マウス椎間板における組織培養を行い、PAR-2の刺激に対する炎症性サイトカインや血管新生因子の反応を検討した。しかし、炎症のイニシエーターとなりうるような、有意な反応を認めなかった。
そこで、血球の遊走や炎症反応のイニシエーターとして、各組織分野で注目されているヌクレオチドに着目し、実験を行った。
椎間板に対して、各種ヌクレオチド(ATP、ADP、AMP、adenosine、UTP、UDP)で刺激を行うと、ATPによって時間・濃度依存的にVEGFの発現を認めた。また、マクロファージの走化性の上昇も認めた。また、椎間板への負荷で、ATPが放出されることも認めた。
これらの発見により、椎間板に加わった負荷によりATPが放出され、ATPの作用にて既知のカスケードが生じ変性に至るということが推測された。この結果、炎症および変性において、カスケードのより上流でコントロールできる可能性が示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初の計画のPAR-2で有意な反応が得られず、ターゲットをATPに変更し、計画と同様の実験を行った。ATPが関与することは確認できたが、当初の予定であったレセプターの同定や細胞内シグナルなどのシグナル伝達経路を解明するには至っていない。達成度としては70%程度と考える。

今後の研究の推進方策

ATPのレセプターは、現在15種類存在することが知られているが、今回の反応がどのレセプターを介して起こっているかを、アンタゴニストやアゴニストやノックアウトマウスを用いて同定する。また、PCR法やWestern Blotting法を用いて細胞内シグナルの検討を行う。
その実験結果をもとに、最適な標的分子を同定し、実際に自然発症腰椎変性ビーグル犬を用いて抗サイトカイン療法を行い、椎間板変性の抑制の評価および治療効果の検討を行う。具体的には、若年ビーグル犬に、ATPのアンタゴニストなどを経皮的に投与する。評価は、MRI、歩行可能距離、四肢筋力などにて治療効果の検討を行う。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Translational research of herniated discs: current status of diagnosis and treatment.2014

    • 著者名/発表者名
      Haro H
    • 雑誌名

      Journal of orthopaedic science

      巻: 19 ページ: 515-520

    • DOI

      10.1007/s00776-014-0571-x

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Experimental chemonucleolysis with recombinant human matrix metalloproteinase 7 in human herniated discs and dogs.2013

    • 著者名/発表者名
      Haro H, Nishiga M, Ishii D, Shimomoto T, Kato T, Takenouchi O, Koyanagi S, Ohba T, Komori H.
    • 雑誌名

      Spine journal

      巻: 13 ページ: 1934-7

    • DOI

      10.1016/j.spinee.2013.11.039.

    • 査読あり
  • [学会発表] 腰椎椎間板ヘルニア融解治療法の開発:rhMMp-7を使用する根拠2013

    • 著者名/発表者名
      波呂浩孝,竹之内修美,小柳 智,小森博達
    • 学会等名
      第21回日本腰痛学会
    • 発表場所
      JPタワー ホール&カンファレンス(東京都千代田区)
    • 年月日
      20131101-20131102
  • [学会発表] Role of Weekly Administered Teriparatide in Bony Union Enhancement After Posterior Lumbar Degenerative Deformity: AProspective, Randmized Multi-Center Study2013

    • 著者名/発表者名
      Haro H, Takahashi J, Matsuyama Y
    • 学会等名
      20th International Meeting on Advanced Spine Techniques
    • 発表場所
      Vancouver Convention Center(Vancouver, Canada)
    • 年月日
      20130710-20130713
    • 招待講演
  • [学会発表] 腰椎椎間板ヘルニアに対する治療法―未来への展望と取組み―2013

    • 著者名/発表者名
      波呂浩孝
    • 学会等名
      第86回日本整形外科学会学術集会
    • 発表場所
      広島リーガロイヤルホテル(広島県 広島市)
    • 年月日
      20130523-20130526
    • 招待講演
  • [学会発表] Role of weekly administered teriparatide in bony union enhancement after posterior lumbar interbody fusion for osteoporosis-associated lumbar degenerative disorders:A prospective,randomized multicenter study2013

    • 著者名/発表者名
      Haro H, Ebata S, Takahashi J, Hasegawa T, Hirabayashi H, Matsuyama Y
    • 学会等名
      International Society for Study of the Lumbar Spine
    • 発表場所
      Fairmont Scottsdale Princess(Scottdale, USA)
    • 年月日
      20130513-20130517
  • [学会発表] 脊椎脊髄外科専門医制度の構築2013

    • 著者名/発表者名
      波呂浩孝,中村博亮,紺野愼一,加藤真介,中村雅也,米延策雄,高橋和久,持田譲治
    • 学会等名
      第42回日本脊椎脊髄病学会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県 宜野湾市)
    • 年月日
      20130425-20130425
  • [図書] 腰痛 疾患・症状別 疾患・症状別 今日の治療と看護改訂第3版2013

    • 著者名/発表者名
      波呂浩孝
    • 総ページ数
      1493(1015-1016)
    • 出版者
      南江堂
  • [備考] 山梨大学医学部整形外科

    • URL

      http://www.med.yamanashi.ac.jp/clinical/orthop/

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公開日: 2015-05-28  

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