変形性関節症における軟骨細胞の再プログラミングのｍｉｃｒｏＲＮＡによる制御

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24659672
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 酒井 忠博 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (60378198)
• 研究分担者: 平岩 秀樹 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (70566976) ; 濱田 恭 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 寄附講座助教 (90566978)
• キーワード: 変形性関節症 / 軟骨細胞 / 再プログラミング / microRNA / 脱分化

研究概要

変形性関節症(OA)の病態において破壊されていく基質や細胞の中で、脱分化した軟骨細胞が再分化するためにReprogramming（再プログラミング）が起きる可能性について検討し、この”軟骨細胞の再プログラミング”の制御に関与するmicroRNA (miRNA)を同定する。さらにこれらのmiRNAのOAの病態における機能を明らかにし、OAに対する治療に結びつく可能性に関して検討した。①ヒト関節軟骨において、miR-125bがADAMTS-4を制御することを証明した。②単層培養したヒト関節軟骨細胞において、その分化の過程に関連した表面マーカー発現を同定し、脱分化した細胞を選り分けるための指標を定義する試みを行い、表面マーカー発現におけるCD54とCD44の比は、脱分化状態を表す指標の候補と成り得ると考えられた。③脱分化したOA軟骨細胞は軟骨分化誘導培地を用いてペレット培養を行うことで再分化可能であった。④OA軟骨細胞には骨髄由来の間葉系幹細胞(MSC)と同等の多分化能を認めた。OCT4の発現はMSC, 正常軟骨細胞、OA細胞では同等であった。NANOGについては、MSCに比べて正常軟骨細胞、OA軟骨細胞の方が数倍高い発現を示した。軟骨細胞に発現することが知られているmiRNAは脱分化により低値を示し、再分化することで発現が高くなる。⑤Verapamilは軟骨細胞の肥大分化を抑制し、ラット OAモデルではVerapamilの関節内投与がOA進行を抑制した。

研究成果

• [雑誌論文] Verapamil protects against cartilage degradation in osteoarthritis by inhibiting Wnt/β-catenin signaling (2014)
  • 著者名/発表者名: Akira Takamatsu, Bisei Ohkawara, Mikako Ito, Akio Masuda, Tadahiro Sakai, Naoki Ishiguro, Kinji Ohno
  • 雑誌名: Plos One 巻: 9(3) ページ: e92699
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0092699
  • 査読あり
• [雑誌論文] SURFACE MARKERS AND GENE EXPRESSION TO CHARACTERIZE THE DIFFERENTIATION OF MONOLAYER EXPANDED HUMAN ARTICULAR CHONDROCYTES, (2013)
  • 著者名/発表者名: TAKASHI HAMADA, TADAHIRO SAKAI, HIDEKI HIRAIWA, MOTOSHIGE NAKASHIMA, YOHEI ONO, HIROHITO MITSUYAMA and NAOKI ISHIGURO.
  • 雑誌名: Nagoya J. Med. Sci. 巻: 75 ページ: 101-111
  • 査読あり
• [雑誌論文] MicroRNA-125b regulates the expression of aggrecanase-1 (ADAMTS-4) in human osteoarthritic chondrocytes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa T, Sakai T, Yonezawa T, Hiraiwa H, Hamada T, Nakashima M, Ono Y, Ishizuka S, Nakahara H, Lotz MK, Asahara H, Ishiguro N.
  • 雑誌名: Arthritis Res Ther. 巻: 15(1) ページ: R28
  • DOI: 10.1186/ar4164
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chondrogenic capacity and alterations in hyaluronan synthesis of cultured human osteoarthritic chondrocytes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ono Y, Sakai T, Hiraiwa H, Hamada T, Omachi T, Nakashima M, Ishizuka S, Matsukawa T, Knudson W, Knudson CB, Ishiguro N.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 435(4) ページ: 733-739
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.05.052
  • 査読あり
• [学会発表] 変形性関節症由来軟骨細胞の再分化能についての検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小田智之、酒井忠博、平岩秀樹、濱田恭、大野洋平、中島基成、石塚真哉、高松晃、山下暁士、石黒直樹
  • 学会等名: 第28回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉市）
  • 年月日: 20131017-20131018
• [学会発表] Wntシグナル経路の制御を介した変形性関節症に対する新たな治療薬の検索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高松晃、酒井忠博、平岩秀樹、濱田恭、中島基成、松川哲也、小田智之、山下暁士、宮本健太郎、石黒直樹、大河原美静、大野欽司
  • 学会等名: 第28回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉市）
  • 年月日: 20131017-20131018
• [学会発表] Drug screening for treating osteroarthritis through regulation of Wnt/β-catenin signaling (2013)
  • 著者名/発表者名: Akira Takamatsu, Bisei Ohkawara, Tadahiro Sakai, Kinji Ohno, Naoki Ishiguro
  • 学会等名: The Osteoarthritis Research Society International
  • 発表場所: Philadelphia, USA
  • 年月日: 20130418-21