軟骨のホメオスタシスと変形性関節症におけるマイクロRNAとロングノンコーディングRNA

MicroRNAs and long non-coding RNAs in cartilage homeostasis and osteoarthritis.

抄録

過去10年間で、変形性関節症（OA）は、世界中で最も一般的な筋骨格系疾患の1つとなっています。変形性関節症は、関節軟骨の減少、軟骨下骨の異常なリモデリング、滑膜細胞の過形成、骨棘の成長などを特徴とし、慢性的な痛みや障害を引き起こす。OAの発症と進行に関わる病理学的メカニズムは、まだ十分に解明されていません。非コードRNA（ncRNA）は、タンパク質をコードしないが、多くの生物学的プロセスで機能する転写産物の大部分を構成している。これまでに、ncRNAの発現レベルの変化とOA疾患の進行との間に強い関連性があることが明らかにされています。さらに、トランスジェニック動物モデルを用いた機能喪失・獲得研究により、ncRNAが軟骨の恒常性、変性、再生を制御する上で重要な機能を発揮し、ncRNAの発現量の変化は、異なる分子メカニズムを通じてOA進行を促進または減速させることが明らかになっています。最近の研究により、ncRNAがOA症の診断バイオマーカー、予後指標、治療ターゲットとなる可能性が注目されています。MiRNAとlncRNAは、軟骨組織で最も広く研究されているncRNAの2つの主要なクラスです。本総説では、miRNAとlncRNAに焦点を当て、軟骨のホメオスタシスとOA発症におけるそれらの機能的役割と分子メカニズムについて包括的に理解することを目的とする。

During the last decade, osteoarthritis (OA) has become one of the most prevalent musculoskeletal diseases worldwide. OA is characterized by progressive loss of articular cartilage, abnormal remodeling of subchondral bone, hyperplasia of synovial cells, and growth of osteophytes, which lead to chronic pain and disability. The pathological mechanisms underlying OA initiation and progression are still poorly understood. Non-coding RNAs (ncRNAs) constitute a large portion of the transcriptome that do not encode proteins but function in numerous biological processes. Cumulating evidence has revealed a strong association between the changes in expression levels of ncRNA and the disease progression of OA. Moreover, loss- and gain-of-function studies utilizing transgenic animal models have demonstrated that ncRNAs exert vital functions in regulating cartilage homeostasis, degeneration, and regeneration, and changes in ncRNA expression can promote or decelerate the progression of OA through distinct molecular mechanisms. Recent studies highlighted the potential of ncRNAs to serve as diagnostic biomarkers, prognostic indicators, and therapeutic targets for OA. MiRNAs and lncRNAs are two major classes of ncRNAs that have been the most widely studied in cartilage tissues. In this review, we focused on miRNAs and lncRNAs and provided a comprehensive understanding of their functional roles as well as molecular mechanisms in cartilage homeostasis and OA pathogenesis.