変形性関節症における軟骨細胞の機能障害の機序の解明および病態の進行抑制法の開発

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15390467
• 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, 研究部長 (10251258)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 栄 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 / 細胞外基質 / II型コラーゲン / IX型コラーゲン / XI型コラーゲン / cDNAマイクロアレイ / レーザー・マイクロダイセクション

Research Abstract

平成16年度には前年度に引き続いてレーザー・マイクロダイセクションによる解析をさらに進めるとともに、その結果に基づいて以下の2通りの研究を進めた。
1.レーザー・マイクロダイセクションと定量的PCRによる検討から、変形性関節症に罹患した関節軟骨では軟骨深層においてコラーゲンの発現が全般的に亢進しているが、個々のコラーゲンの間には発現強度のかなりの不均衡があることが明らかになった。すなわち関節軟骨の基質を構成する主なコラーゲン3種のうちII型コラーゲンの発現量め亢進がもっとも著しく、これに比してIX型およびXI型のminor collagenの発現は正常軟骨より亢進はしているもののその程度は相対的に小さかった。このことをタンパクレベルで解明するために正常軟骨およびOA罹患軟骨を器官培養で維持し、放射性向位元素の取り込みによりラベリングした後ペプシン消化によってコラーゲンを抽出し、これからII、IX、XI型の各コラーゲンを塩析により分離してその産生比を測定した。その結果、PCRの結果と一致してOA軟骨ではII型軟骨の産生量がタンパクレベルでも相対的に増大しており、IX型およびXI型のminor collagenの産生は相対的に低下していること、この傾向はOA罹患軟骨の肉眼的非変性部でも観察されるが、肉眼的変性部においてより顕著であることが明らかとなった。
2.関節軟骨からの高品質・高収率のRNA抽出法を独自に確立し、これによってOA罹患軟骨の変性部、非変性部および正常軟骨のそれぞれからRNAを抽出してcDNAマイクロアレイによる解析を行った。この解析は現在なお進行中であるが、今までに得られたデータは以前に得られたレーザー・マイクロダイセクションによる解析結果と概ね一致しており、マイクロアレイの解析結果の妥当性が示唆されている。今後解析を進めることによってたとえば前述のコラーゲンの発現強度の不均衡など、OAにおける軟骨細胞の機能障害の機序を解明する何らかの手がかりが得られるものと考えている。