創薬開発を目指した変形性関節症の戦略的統合研究

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25253087
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 川口 浩 東京大学, 医学部附属病院, 届出診療医 (40282660)
• 研究分担者: 鄭 雄一 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30345053) ; 筑田 博隆 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (30345219) ; 森崎 裕 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (30508099) ; 岡 敬之 東京大学, 医学部附属病院, 特任助教 (60401064) ; 乾 洋 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (60583119)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 骨軟骨代謝学 / 変形性関節症

研究概要

関節軟骨の構造を規定するシグナルを探索するため、レーザーマイクロダイセクション法によって関節軟骨の各部位で微小サンプリングを行い、mRNAを増幅してRNAシーケンスを行って部位別発現プロファイルを得た。そのデータを解析することによって、最表層と深層で活性が反対になっているシグナルが複数あり、これらについて現在詳細な解析を進めている。また最表層で発現が強かったFgf18については独立して解析を進め、軟骨分解酵素群を抑制することで軟骨再生を惹起しうることを明らかにした。
軟骨内骨化制御シグナルについては、C/EBPbetaが軟骨細胞の肥大分化を促進し、変形性関節症を促進的に制御することを我々は以前報告したが、C/EBPの他のファミリーも軟骨細胞に高発現し、C/EBPbetaと同様の肥大分化促進作用、軟骨基質産生抑制作用などを有することを突き止めた。これらすべてのファミリー分子の作用を抑制するため、全C/EBPファミリーに共通のドミナントネガティブ人工変異体であるA-C/EBPを作成、細胞に導入したところ、軟骨基質産生促進作用、肥大分化抑制作用、さらには細胞増殖促進作用もみられた。現在はこの変異体を発現するトランスジェニックマウスを作成中である。

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

関節軟骨を規定する分子や、軟骨内骨化を規定する分子について、候補となるものをいくつか同定し、一部はin vivoでの解析まで踏み込むことができた。

今後の研究の推進方策

関節軟骨を規定すると考えられる候補分子については、引き続きin vitro, ex vivoで解析を進め、有力なものについては遺伝子改変マウスを作成・入手してin vivoでの解析に進む。軟骨内骨化を規定すると考えられる候補分子については、C/EBPファミリー全体の作用を解析すべく、A-C/EBPのトランスジェニックマウスを中心に骨格形成と変形性関節症に関する解析を進めていく。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of fibroblast growth factor-18 as a molecule to protect adult articular cartilage by gene expression profiling. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mori Y, Saito T, Chang SH, Kobayashi H, Ladel CH, Guehring H, Chung UI, Kawaguchi H.
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 289 ページ: 10192-200
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.524090
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association of dietary intake with joint space narrowing and osteophytosis at the knee in Japanese men and women: the ROAD study. (2014)
  • 著者名/発表者名: Muraki S, Akune T, En-Yo Y, Yoshida M, Tanaka S, Kawaguchi H, Nakamura K, Oka H, Yoshimura N
  • 雑誌名: Mod Rheumatol 巻: 24 ページ: 236-42
  • DOI: 10.3109/14397595.2013.854055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of Col2a1-EGFP iPS cells for monitoring chondrogenic differentiation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Saito T, Yano F, Mori D, Ohba S, Hojo H, Otsu M, Eto K, Nakauchi H, Tanaka S, Chung UI, Kawaguchi H.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 ページ: e74137
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0074137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptional induction of ADAMTS5 protein by nuclear factor-κB (NF-κB) family member RelA/p65 in chondrocytes during osteoarthritis development. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi H, Hirata M, Saito T, Itoh S, Chung UI, Kawaguchi H.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 288 ページ: 28620-9
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.452169
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell-sheet technology combined with a thienoindazole derivative small compound TD-198946 for cartilage regeneration. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yano F, Hojo H, Ohba S, Saito T, Honnami M, Mochizuki M, Takato T, Kawaguchi H, Chung UI.
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 34 ページ: 5581-7
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2013.04.008.
  • 査読あり
• [学会発表] NF-κBファミリーメンバーRelA/p65は、軟骨細胞のアポトーシスを阻害することで、骨格形成と変形性関節症の進行を制御する.
  • 著者名/発表者名: 小林寛、平田真、伊藤祥三、斎藤琢、鄭雄一、中村耕三、川口浩
  • 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: 千葉
• [学会発表] NF-κB family member Rela/p65 in chondrocytes controls skeletal growth and osteoarthritis development by inhibiting chondrocyte apoptosis.
  • 著者名/発表者名: Kobayashi H, Hirata M, Saito T, Itoh S, , Hosaka Y, Akiyama H, Chung UI, Kawaguchi H.
  • 学会等名: 2013 Osteoarthritis Research Society International (OARSI) World Congress.
  • 発表場所: Philadelphia, USA
• [学会発表] Identification of fibroblast growth factor-18 as a molecule to protect and regenerate articular cartilage.
  • 著者名/発表者名: Mori Y, Saito T, Ladel CH, Guehring H, Chung UI, Kawaguchi H
  • 学会等名: 2013 Osteoarthritis Research Society International (OARSI) World Congress.
  • 発表場所: Philadelphia, USA
• [学会発表] NF-κB family member Rela/p65 in chondrocytes controls skeletal growth and osteoarthritis development by inhibiting chondrocyte apoptosis.
  • 著者名/発表者名: Kobayashi H, Hirata M, Saito T, Itoh S, , Hosaka Y, Akiyama H, Chung UI, Kawaguchi H.
  • 学会等名: ASBMR 2013, American Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Boltimore, USA