変形性関節症は世界で6億人以上が罹患する超高齢社会の重大な医療課題でありながら、現在も根本的な疾患修飾薬は存在せず、多くの患者が最終的に人工関節置換術に至る。従来、変形性関節症は「軟骨の摩耗による加齢性・局所性疾患」と捉えられてきたが、近年は全身の代謝・炎症環境が発症と進行を駆動する「全身性疾患」としての側面が注目されている。とりわけ全身の脂肪組織は単なる荷重負荷因子ではなく、レプチンをはじめとするアディポカインを介して変形性関節症の構造変化と疼痛を能動的に駆動することが示されている。さらに、腸内細菌叢の乱れが全身性炎症や循環代謝産物を介して関節組織に影響を及ぼす「腸内細菌叢–関節連関（Gut-Joint Axis）」も、新たな治療標的として期待されている。
　これらの知見から、脂肪組織および腸内細菌叢に由来する全身性因子が、軟骨・半月板といった膝関節組織に作用して変形性関節症の発症・進行を制御するとの仮説を立てた。本研究では、(1) 腸内細菌叢・血漿代謝物・関節組織を対象とした多階層オミクスの統合解析により、全身性因子が膝関節組織に作用する分子機構を解明し、(2) 同定した鍵代謝産物・標的分子に基づく新規治療薬候補を探索する。整形外科学に微生物学・代謝科学・創薬科学を融合させ、変形性膝関節症に対する新たな治療パラダイムの創出を目指す。