mTOR阻害薬テムシロリムスによる椎間板変性に対する治療アプローチ

我々のグループは椎間板髄核細胞の生存、変性の予防にはオートファジーとそれを制御するmTORシグナル経路が重要な役割を担っていると考え、ヒト椎間板髄核細胞へのmTOR阻害による細胞保護効果を報告した。細胞実験において、上記の様にヒト椎間板へのテムシロリムスの保護効果を報告したが、ヒトへの臨床応用には動物実験が必要と考えられる。本研究では臨床応用のためラット尾椎椎間板変性モデルを作成し、椎間板内へmTORC1阻害薬であるテムシロリムスを投与した後に椎間板変性を惹起し、変性過程を観察して対照群と比較して椎間板変性度が抑制されるかを調べることとした。まずはラット尾椎髄核細胞に対してmTOR阻害の効果を確認するためsiRNAを用いてmTOR阻害を施行し、オートファジーを評価した。siRNAによるmTORC1阻害ではオートファジーが活性されることを確認した。またテムシロリムスの投与においてもmTORC1阻害の確認とオートファジーが活性されることを確認した。今後細胞外基質同化因子、異化因子の遺伝子発現や蛋白合成の解析を施行し、同時にラット尾椎椎間板変性モデルを作成し椎間板内へテムシロリムスやsiRNAを投与した後に椎間板変性を惹起し、変性過程を観察して対照群と比較して椎間板変性度が抑制されるかを調べていく予定である。具体的な内容としては椎間板変性の程度評価項目として椎間板高（レントゲン）、組織学的変化（safranin-O, H-E染色）などの椎間板構造解析を行い、さらに椎間板組織（髄核と線維輪）の細胞外基質同化因子（アグリカン、コラーゲン）・異化因子（MMPs、TIMPs）の遺伝子発現をRT-PCR法にて、蛋白合成の解析を免疫組織学的染色やウェスタンブロッティング法にて行う。

我々のグループは椎間板髄核細胞の生存、変性の予防にはオートファジーとそれを制御するmTORシグナル経路が重要な役割を担っていると考え、ヒト椎間板髄核細胞へのmTOR阻害による細胞保護効果を報告した。細胞実験において、上記の様にヒト椎間板へのテムシロリムスの保護効果を報告したが、ヒトへの臨床応用には動物実験が必要と考えられる。本研究では臨床応用のためラット尾椎椎間板変性モデルを作成し、椎間板内へmTORC1阻害薬であるテムシロリムスを投与した後に椎間板変性を惹起し、変性過程を観察して対照群と比較して椎間板変性度が抑制されるかを調べることとした。まずはラット尾椎髄核細胞に対してmTOR阻害の効果を確認するためsiRNAを用いてmTOR阻害を施行し、オートファジーを評価した。siRNAによるmTORC1阻害ではオートファジーが活性されることを確認した。またテムシロリムスの投与においてもmTORC1阻害の確認とオートファジーが活性されることを確認した。今後細胞外基質同化因子、異化因子の遺伝子発現や蛋白合成の解析を施行し、同時にラット尾椎椎間板変性モデルを作成し椎間板内へテムシロリムスやsiRNAを投与した後に椎間板変性を惹起し、変性過程を観察して対照群と比較して椎間板変性度が抑制されるかを調べていく予定である。具体的な内容としては椎間板変性の程度評価項目として椎間板高（レントゲン）、組織学的変化（safranin-O, H-E染色）などの椎間板構造解析を行い、さらに椎間板組織（髄核と線維輪）の細胞外基質同化因子（アグリカン、コラーゲン）・異化因子（MMPs、TIMPs）の遺伝子発現をRT-PCR法にて、蛋白合成の解析を免疫組織学的染色やウェスタンブロッティング法にて行う。