関節リウマチにおける破骨細胞の炎症性変化に関する研究－骨破壊の制御を目指して－

• Project/Area Number: 14J06672
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Pathological medical chemistry
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 野間 成人 京都大学, 医学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000); Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2015: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 破骨細胞 / 関節リウマチ / 炎症

Outline of Annual Research Achievements

転写因子NF-κBは、さまざまな免疫過程および細胞過程において重要な役割を担っており、その調節異常はがんおよび炎症性病態の主要な誘因であり、NF-κB構成因子であるp50/p52の2重欠損マウスは大理石骨病を呈することが報告され、NF-κBが破骨細胞分化を制御することで、骨疾患の病態形成に大きく関与することが示されている。
RANKLまたは炎症性サイトカイン刺激の時間経過とともに活性化するNF-κB構成因子が変化していることがわかった。つづいて、関節リウマチにおける破骨細胞の分化を制御する因子の探索を行った。1年目の研究で見出すことに成功しており、破骨細胞分化過程において活性化しているNF-κB構成因子との関連性の高い因子についてピックアップし、siRNAを用いたノックダウン実験を行った。種々のsiRNAをトランスフェクトした骨髄由来マクロファージ（BMM）を50 ng/ml RANKLで3-4日間培養することで破骨細胞へと分化させ、TRAP染色、qPCRによる破骨細胞分化マーカーの発現解析を行うことで、RNAiにより種々のタンパク質をノックダウンした際の破骨細胞分化を検討することで、破骨細胞分化に影響するタンパク質の同定を行う。ノックダウン効率の確認にはRT‐PCR法を用いた。破骨細胞分化誘導刺激後、TRAP染色にて破骨細胞を染色すると、ある因子のノックダウンにより、破骨細胞数が減少することがわかった。
さらに、同定した因子が破骨細胞分化に関わることを詳細に調べるため、ゲノム編集により、同定した因子のノックアウトES細胞を作製し、ES細胞から破骨細胞分化誘導系を確立した。同定した因子のノックアウトES細胞に破骨細胞分化誘導刺激を行ったところ、wild-type ES細胞から誘導される破骨細胞に比べ、分化した破骨細胞数が減少していることを見出した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Actin-binding protein coronin 1A controls osteoclastic bone resorption by regulating lysosomal secretion of cathepsin K (2017)
  • Author(s): Ohmae S, Noma N, Toyomoto M, Shinohara M, Takeiri M, Fuji H, Takemoto K, Iwaisako K, Fujita T, Takeda N, Kawatani M, Aoyama M, Hagiwara M, Ishihama Y, Asagiri M
  • Journal Title: Sci Rep Volume: - Issue: 1 Pages: 41710-41710
  • DOI: 10.1038/srep41710
  • NAID: 120006313626
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Mice lacking the intracellular cation channel TRIC-B have compromised collagen production and impaired bone mineralization. (2016)
  • Author(s): C.Zhao, A.Ichimura, N.Qian, T.Iida, D.Yamazaki, N.Noma, M.Asagiri, K.Yamamoto, S.Komazaki, C.Sato, F.Aoyama, A.Sawaguchi, S.Kakizawa, M.Nishi, and H.Takeshima.
  • Journal Title: science signaling Volume: 9 Issue: 428
  • DOI: 10.1126/scisignal.aad9055
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Inhibition of MMP-2-Mediated Mast Cell Invasion by NF-κB Inhibitor DHMEQ in Mast Cells (2015)
  • Author(s): Noma N, Asagiri M, Takeiri M, Ohmae S, Takemoto K, Iwaisako K, Minato N, Maeda-Yamamoto M, Simizu S, Umezawa K
  • Journal Title: Int Arch Allergy Immunol Volume: 166 Issue: 2 Pages: 84-90
  • DOI: 10.1159/000371419
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Necrostatin-1 protects against reactive oxygen species (ROS)-induced hepatotoxicity in acetaminophen-induced acute liver failure. (2014)
  • Author(s): Takemoto K, Hatano E, Iwaisako K, Takeiri M, Noma N, Ohmae S, Toriguchi K, Tanabe K, Tanaka H, Seo S, Taura K, Machida K, Takeda N, Saji S, Uemoto S, Asagiri M.
  • Journal Title: FEBS Open Bio Volume: 4 Issue: 1 Pages: 777-787
  • DOI: 10.1016/j.fob.2014.08.007
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] The role of a new RANK-binding protein in macrophage-to-osteoclast differentiation (2016)
  • Author(s): Saori Ohmae, Naruto Noma, Hiroaki Fuji, Tomoko Fujita, Keiko Iwaisako, Nagahiro Minato, Masaki Hikida, Masataka Asagiri
  • Organizer: 第45回日本免疫学会
  • Place of Presentation: 沖縄
• [Presentation] Reconstruction of the hepatic artery in mouse liver transplantation: impact on patterns of immunologic tolerance (2016)
  • Author(s): Keiko Iwaisako, et al.
  • Organizer: 第45回日本免疫学会
  • Place of Presentation: 沖縄
• [Presentation] 破骨細胞の骨吸収における新規制御分子の同定 (2016)
  • Author(s): 大前沙織、竹入雅敏、野間成人他
  • Organizer: 第３９回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] 薬剤性劇症肝炎の病態形成における制御性壊死の関与 (2014)
  • Author(s): 竹本 研史，波多野悦朗，祝迫 惠子，竹入 雅敏，野間 成人，鳥口 寛，田邉 和孝，瀬尾 智，田浦康二朗，朝霧 成挙，上本 伸二
  • Organizer: 第３５回日本炎症・再生医学会
  • Place of Presentation: 万国津梁館（沖縄）
  • Year and Date: 2014-07-01 – 2014-07-04