変形性関節症における軟骨細胞の機能障害の解明および病態の進行抑制法の開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15390467
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Clinical Research Center for Allergy and Rheumatology, National Hospital Organization, Sagamihara National Hospital
• Principal Investigator: 福井 尚志 独立行政法人国立病院機構, 相模原病院・臨床研究センター・病態総合研究部, 部長 (10251258)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 栄 独立行政法人国立大学機構・東京大学, 医学部・整形外科・脊椎外科, 講師 (50282661)
• Keywords: 変形性関節症 / 軟骨細胞 / 表現型 / 定量的RT-PCR / レーザーマイクロダイセクション / II形コラーゲン / II形コラーゲン / アグリカン

Research Abstract

研究初年度である平成15年度は、レーザーマイクロダイセクション装置(LCM)を用いた軟骨組織の解析が研究の中心となった。変形性関節症に罹患した12例の膝関節から変性の程度の異なる軟骨を採取した。これらのサンプルから凍結切片を作成し、LCMにより変性の生じている表層とそれ以下の層にわけてRNAを採取して軟骨を構成している主要なマトリクス分子の発現を定量的RT-PCRにより解析した。この結果から現在までに以下の点が明らかになっている。(1)OAに罹患した軟骨においてII形コラーゲンの発現は軟骨変性の表層部において初期から末期まで高いレベルで維持されていたが、アグリカンは進行期と末期で発現レベルの低下がみられた。(2)II、IX、XI形コラーゲンの表層部における発現比、アグリカンとリンクプロテインの発現比は病変の進行に関わらずともにほぼ一定に保たれていた。(3)今回の検討では変性初期から末期までのすべての例で変性軟骨の表層において正常では発現のほとんどみられないIII形コラーゲンの発現亢進が観察された。軟骨細胞のanabolismのレベルの差を考慮してIII形とII形コラーゲンの発現比およびIII形コラーゲンとアグリカンの発現比を検討したところ、これの値は今回検討したすべての標本において病変部の表層でそれ以下の層に較べて上昇していた。これらの結果からOAに罹患した軟骨細胞では基質が喪失されつつある変性部の最上層において軟骨細胞にIII形コラーゲンの発現亢進を伴う一定の表現形の変化が生じている可能性が示唆された。われわれはこのような細胞の変化がOA軟骨において正常より同化作用が大幅に更新しているにもかかわらず徐々に病変が進行していく理由の一つではないかと考えており、平成16年度ではこのような表現系の変化をもたらす機序について、DNA microarrayによる解析を行っておもに転写因子の変化の観点から検討を進める予定である。