Analysis of joint regeneration mechanism by secretory sialic acid recognition lectin

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H03055
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: YAMAMOTO Akihito 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (50244083)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 伸典 愛知医科大学, 医学部, 教授 (20570196) ; 加納 史也 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (40801626) ; 橋本 登 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (90712365)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 関節リウマチ / 変形性関節症 / 滑膜マクロファージ / 幹細胞培養上清 / シアル酸認識レクチン / 関節再生

Outline of Final Research Achievements

Here we show that intravenous administration of SHED-CM or sSiglec-9 after the onset of RA and OA in mouse models induces anti-inflammatory synovial M2 macrophages (M2MΦ), promoting joint regeneration. Furthermore, it was found that intravenous administration of the cell culture supernatant from the induced M2MΦ (M2-CM) to a mouse arthritis model leads to the regeneration of damaged joints. Comprehensive proteome analysis of M2-CM identified sFRP-1 as a joint regeneration factor. sFRP-1, an inhibitor of Wnt signaling, promotes joint regeneration by transforming the inflammatory tissue-destructive environment of damaged cartilage into an anti-inflammatory tissue-regenerative environment. This study not only elucidates the mechanism of joint regeneration mediated by sialic acid-recognizing lectins but also reveals the potential of a novel joint regeneration therapy using peripheral blood macrophages.

Free Research Field

再生医学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

関節再生メカニズムは多くが不明である。本研究は、SHED-CMやsSiglec-9による関節再生メカニズムの解析を通して、抗炎症性滑膜M2マクロファージの誘導が関節再生に大きく寄与することを明らかにした。さらにM2の中核的治療効果因子としてWntシグナルの抑制因子sFRP-1を同定した。かつてよりM2MΦによる関節治療は注目されてきたが、M2がいかにして関節再生を促すかは不明であった。本研究は正解に先駆け、M2由来関節再生因子を同定し発表した。本研究の学術的意義は極めて高い。関節再生医薬品は開発されていないが、今後本研究成果をもとに新規医薬品の開発が期待される。本研究の社会的意義は極めて高い。