による水分の流出入に伴って軟骨組織内の様々な因子が組織外に遊離する可能性が考えられた。このため本研究では軟骨組織に平地歩行の際に加わるのに近い荷重を加えて組織から遊離する因子の作用に着目した。 本研究ではまず軟骨組織への荷重によってどの程度タンパクが遊離するのかを検討したが、その結果、OA軟骨の軟骨変性部からは通常の平地歩行の際に加わる荷重に近い荷重を繰り返して加えることによって軟骨組織1 gあたり平均およそ50μgと比較的多量のタンパクが遊離することが明らかになった。 OA軟骨から遊離するタンパクを解析した報告は過去にも散見される。しかし従来の報告では採取された軟骨組織を器官培養によって維持して培養液中に遊離したタンパクを解析したものが多く、本研究のように荷重によって遊離したタンパクを解析した報告は見当たらない。本研究が実際の関節内に近い極めて生理的な条件で行われたことから、著者は本研究で得られた知見はOAの実際の病態を考えるうえで直接利用できるのではないかと考えている。荷重により遊離したタンパクによるuPAの発現亢進 本研究ではOA軟骨から遊離した何らかの因子が滑膜においてuPAの発現を誘導した可能性を考え、一次培養ヒト滑膜細胞にOA軟骨から遊離した因子を添加する実験を予備実験として行った。この結果、予想通りに遊離タンパクの添加によって滑膜細胞においてuPAの遺伝子発現が亢進するという結果が得られたことから、ついで軟骨組織から遊離するどの因子がuPAの発現を亢進させるのかを明らかにするための実験を行った。 この実験に先だってまず文献検索を行ったところ、軟骨組織から遊離してuPAの発現亢進に関与する可能性のある因子としてTGF-βが浮かび上がった。著者がTGF-βに着目するに至ったのは以下の2つの知見に基づく。その1つはTGF-βがヒト滑膜細胞に対してuPAの発現を亢進させるとする報告があったことであり6）、もう1つは軟骨組織内に多量のTGF-βが存在するとする報告があったことである7）。TGF-βはプロテオグリカンなどの細胞外基質に結合する性質があり、様々な組織中に生理活性のない潜在型として存在することが知られている。軟骨はプロテオグリカンに富む組織であることから、それに結合する形でやはり多量のTGF-βが存在する7）。OAでは軟骨基質の変性消失がとくに軟骨変性部において生じているのだから、それに伴って軟骨基質中に存在するTGF-βが遊離する可能性が考えられ、実際、それを示唆する報告もある8）。これらの知見に基づいてOA軟骨からの遊離因子にTGF-βの受容体に対する特異的阻害剤（SB431542）を添加したところ、uPAの発現亢進は完全に阻害された（図5）。この結果から、軟骨組織から荷重によって活性型のTGF-βが遊離し、これが滑膜細胞に対してuPAの発現を誘導したものと考えられた。OA軟骨から荷重により遊離する活性型および潜在型のTGF-βの定量 以上の結果からOA軟骨からは荷重によって活性型のTGF-βが生理活性を十分示すレベルで遊離すると考えられたため、著者はTGF-βの生理活性に応じてSEAPを産生するよう遺伝子改変されたHEK細胞（HEK-Blue TGF-βCells）を用いてどの程度の量の活性型TGF-βが軟骨組織から遊離するのかを調べた。この実験の結果、OA関節から採取された軟骨組織に生理的なレベルの荷重を加えることで、軟骨の肉眼的な変性部、非変性部からはそれぞれ湿重量1 gあたり平均およそ3.7 ng、1.8 ngの活性型TGF-βが遊離することが明らかになった（図6）。 ヒトにおいてTGF-βには主にTGF-β1、β2、β3の3つのアイソフォームがある。HEK-Blue TGF-β Cellsを用いた解析では計測された生理活性がこのうちどのアイソフォームによるものかは区別できなかった。またそもそもOA軟骨からどの程度の量の総TGF-β（活性型と潜在型の総和）が遊離89
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