2018 Fiscal Year Research-status Report
滑膜の慢性炎症およびインスリン抵抗性に着目した変形性関節症の発症・進行制御
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17K11011
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
浜田 大輔 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 特任准教授 (90380097)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後東 知宏 徳島大学, 病院, 講師 (10420548)
高砂 智哉 徳島大学, 病院, 助教 (40624755)
和田 佳三 徳島大学, 病院, 助教 (00771289)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 滑膜 / 変形性関節症 / 糖尿病 / 慢性炎症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
患者の同意が得られた人工膝関節置換術症例で滑膜組織を採取している。平成30年度で新たに5例より滑膜線維芽細胞の分離を行い、凍結保存を行った。内訳は健常者3例、治療中糖尿病患者2例で今後もサンプル採取は継続する予定である。未治療糖尿病患者のサンプル採取も行いたいと考えていたが、コントロール不良例の手術は感染や他の合併症のリスクが高く、糖尿病の治療後に手術が行われる傾向があり現時点で採取は行えていない。
昨年度行った予備実験より決定したTNFαの培地中の濃度、細胞を刺激する時間、インスリン投与後各種軟骨基質分解酵素の遺伝子発現が影響を受けるまでの時間を参考に実験を行った。
採取した滑膜より分離した滑膜線維芽細胞を炎症性サイトカインおよびインスリンで刺激し、培地および滑膜細胞からRNAを採取した。RT-PCRでインスリンで刺激した滑膜細胞での軟骨基質分解酵素であるMMP1, MMP13, ADAMTS4の遺伝子発現が低下していること、またTNFαの刺激で発現が亢進したBMP2, IL6はインスリン投与によりその発現が抑制されることを確認した。一方TNFα, IL1βはTNFα刺激で発現が亢進する一方でインスリンでの抑制を受けないこと、同じ軟骨基質分解酵素であるADAMTS5がTNFα, インスリンの影響をほとんど受けないことも確認した。以上のことからインスリンは軟骨基質分解酵素の発現を選択的に抑制しており、必要以上の効果や予期せぬ副作用の可能性の少ない治療のターゲットとなり得ると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度と同程度のサンプル採取が行えているが、予定していたサンプル数よりは若干少なく、引き続き採取を行っていく。炎症性サイトカイン、インスリンが培養株膜細胞の遺伝子発現に及ぼす影響はPCRで評価し予想された結果が得られている。今年度もサンプル数を増やして検討を行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続きサンプル採取を行う予定である。特に治療中糖尿病患者の数が少なく優先的に採取を行う。TNFα, インスリン刺激によりMMP1, MMP13,ADAMTS4といった基質分解酵素がRNAレベルで制御を受けていることまでは確認できており、今年度はTNFαで刺激後、インスリンを付加した群と、付加しなかった群の細胞および培地中のMMP1, MMP13, ADAMTS４等の基質分解酵素の濃度をウエスタンブロッティング、ELISAで評価する予定である。
平成29年度にインスリン抵抗性の証明を培養細胞で行ったものの有意な差は見られず、原因として複数回の継代にや、培地中のグルコース濃度が生体内より低いことなどが考えられたため、平成30年度は培養細胞ではなく、手術より採取された組織を利用しインスリン抵抗性の検討を行い有意差はないものの糖尿病症例の組織でAktのリン酸化が阻害される傾向が見られた。本年度は症例数を増やして同様の検討を行う予定である。
当初平成31年度に動物実験を開始する予定であったが In vitroでの検討が予定よりやや遅れており、今年度も引き続き、OA患者より採取した滑膜組織、または組織より単離した滑膜細胞を用いた研究を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
採取できたサンプルが計画よりも少数であったため、備品、試薬はの購入が少なくなったため。本年度は昨年より多くの物品費、旅費が必要となる見込みであり、それらの費用に充てる予定である。
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