2024年4月23日
北海道大学
名古屋大学
ポイント
●糖鎖が変形性関節症の早期の病因の一つであることを解明。
●変形性関節症の修復の鍵となる機序を解明。
●「疾患進行の危険性が高い軟骨」の早期発見に繋がる成果。
概要
北海道大学大学院医学研究院の宝満健太郎博士研究員、小野寺智洋准教授及び岩﨑倫政教授らの研究グループは、名古屋大学糖鎖生命コア研究所の古川潤一特任教授らと共同で、軟骨変性が生じる前に糖鎖が変化する現象に着目し、糖鎖を起点として軟骨が変性する仕組みを明らかにしました。
関節軟骨は、骨の端を覆い、腕や膝を曲げた時などにかかる衝撃を吸収する組織です。正常な関節軟骨は硝子軟骨と呼ばれます。一度、硝子軟骨が線維化（退行変性）すると、元に戻ることはなく、痛みや炎症を伴う変形性関節症（OA）へ進行していきます。これまでOAは軟骨退行変性を主体とする一方向性の病態と考えられてきました。
今回、研究グループは高マンノース型N型糖鎖を特異的に認識して分解する酵素であるα-マンノシダーゼを用いると、軟骨組織で変性初期の状態が再現され、その段階において軟骨が可逆的に回復することを発見しました。さらに高マンノース型N型糖鎖を欠損した軟骨細胞では、別の糖転移酵素を発現し、活性化させることで軟骨の状態を補う仕組みが働くことが見つかりました。このことは、OA初期は自然修復可能であることを意味しています。また、OAの軟骨細胞において高マンノース型N型糖鎖の減少に伴ってコアフコシル化が活性化していることを見出し、さらにコアフコシル化の責任糖転移酵素遺伝子であるFUT8（α1,6 fucosyltransferase）が軟骨細胞に発現して、軟骨の恒常性維持の主要な経路の一つであるTGF-β経路を正に制御していることを明らかにしました。以上の結果から、軟骨変性初期に生じるコアフコシル化がブレーキのような役割で軟骨変性に抵抗するメカニズムが明らかになりました。本研究は、糖鎖からOAを引き起こした初めての研究です。
なお、本研究成果は、2024年3月11日（月）公開のeLife誌にオンライン掲載されました。
論文名：Articular cartilage corefucosylation regulates tissue resilience in osteoarthritis（変形性関節症における関節軟骨のコアフコシル化は組織の回復力を制御する）
URL：https://doi.org/10.7554/eLife.92275.3
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本研究の概要
