口蓋形成術後の瘢痕形成抑制を目指した次世代RNA医薬品の開発

• Project/Area Number: 22592288
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Orthodontic/Pediatric dentistry
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 内田 玲子 徳島大学, 大学病院, その他 (60380094)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 栄二 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (40273693) ; 泰江 章博 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教 (80380046) ; 木内 奈央 徳島大学, 病院, 助教 (30457329) ; 堀内 信也 徳島大学, 病院, 助教 (70263861) ; 川合 暢彦 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教 (40437588) ; 桂 智子 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教 (70579002)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2012: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2011: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2010: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 創傷治癒 / 口蓋粘膜 / Smad3 / 瘢痕形成 / siRNA

Research Abstract

当該年度の研究目的として、口唇口蓋裂患者の上顎骨劣成長の原因となる口蓋の創傷治癒過程における瘢痕形成のメカニズムの解明と、その抑制を遺伝子レベルで図ることを目的に、成長因子Transforming growth factor-β (TGF-β)とその細胞内シグナル分子であるSmad3に着目し、以下の実験を行った。1)レンチウイルスを用いてSmad3ノックアウトマウスの口蓋に、Smad3を局所的に強制発現させ、創傷部における瘢痕形成の様相を観察する。2)Smad3ノックアウトマウス由来のfibrocyteを野生型マウスの口蓋創傷部に導入し、瘢痕形成の抑制効果を検討する。3)Smad3を標的遺伝子としたiRNAを野生型マウスの口蓋粘膜に導入し、治癒過程を解析する。4)レーザー・ドップラー式血流画像化装置を用いて血流を評価する。
本研究の成果として、(1)Smad3ノックアウトマウスの口蓋にSmad3を局所的に強制発現させた後に創傷を作成した場合、筋繊維芽細胞への分化が亢進すると同時に上皮化の抑制が見られ治癒が遅延した。(2)Smad3ノックアウトマウス由来のfibrocyteを野生型マウスの口蓋創傷部に導入したところ、創傷部の粘膜による閉鎖が早期に生じることによって瘢痕形成が抑えられた。(3)野生型マウスの口蓋粘膜に創傷を作成し、Smad3をリン酸化の段階で抑制するSmad3リン酸化阻害剤(SIS3)の口蓋粘膜への局所投与を行い、創傷治癒過程について解析した。その結果、SIS3を導入したマウスの口蓋創傷部では、レーザー・ドップラー式血流画像化装置を用いて血流を評価したところSIS3を導入していないマウスの口蓋創傷部と比較して血流量が有意に富んでおり瘢痕化は抑制されていると考えられた。また、Smad3ノックアウトマウスと同様に創傷治癒速度が有意に亢進し、再上皮化・結合組織の有意な修復促進効果が認められた。
以上より、創傷治癒過程においてTGF-β/Smad3シグナル経路は重要な役割を果たしておりSmad3を標的遺伝子としたsiRNA創薬は、創傷の治癒促進効果および瘢痕形成抑制効果を有する優れた医療技術開発につながると考えられた。