| Project/Area Number |
22K09305
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
藤田 洋史 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (20423288)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小渕 浩嗣 岡山大学, 医歯薬学域, 講師 (10304297)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 破骨細胞 / ゲノム編集 / Dig-hereシグナル受容体 / 変性骨 |
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| Outline of Research at the Start |
超高齢化社会を迎えた日本において要介護者は人口の5%と報告されており、介護要因の大きな部分を占めるのは、骨や軟骨の疾患であることが明らかである。この社会問題の解決には、骨軟骨疾患の治療法の発展が必要である。私たちは、骨を破壊する細胞である破骨細胞の細胞表面に発現する脂質受容体に着目し、ダメージを受けた骨を認識する分子を発見することを目的としている。ゲノム編集技術や独自の人工骨組織を用いた解析により、その分子を決定する計画である。その成果より、破骨細胞による「骨吸収部位の認識」を阻害する新たな分子標的薬の開発につなげたい。
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| Outline of Annual Research Achievements |
変性した骨組織を除去する機構を明らかにするために、私たちは破骨細胞が変性骨を認識する受容体を持っていると仮説を立て、その受容体の探索を行なっている。昨年度までに、候補受容体の２分子についてシングルノックアウト（KO）マウスとダブルノックアウト（DKO）マウスの樹立に成功し、破骨細胞分化への影響と骨組織の形態について明らかにしていた。
本年度は、破骨細胞の形成と機能に関する詳細な解析をin vitroで行った。その結果、候補分子AのKOは分化を促進して破骨細胞数を増加するが、破骨細胞数の増加に伴った吸収窩の増加は認められなかった。骨吸収に関わる遺伝子発現を解析した結果、候補分子AのKOは、Cathepsin KやV-ATPaseの遺伝子発現は影響を与えないことが明らかとなった。これらの結果は、破骨細胞あたりの骨吸収活性が低下していることを示唆した。
Cell image analyzerを用いた解析では、細胞内小胞輸送に関わるRab5と、lysosomeとplasma memnbraneに局在するLAMP4の発現は低下する傾向が認められた。
候補分子Aは分化と吸収の両方に関与することが明らかにすることに成功し、現在、その分子メカニズムを解明するため、解析を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
上述のように、候補分子Aは受容体であり、骨吸収に促進的な分子であることが明らかとなった。これは、私たちが明らかにしたいと考えている、骨吸収する場所を決定して、吸収を進める分子機構の一部を説明する分子である可能性が少なくなく、大きな進展と言える。急激な骨破壊を伴う疾患モデルでのin vivo解析のデータを現在蓄積している。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定通り、系統樹立後の骨粗鬆症モデルとLPS骨破壊モデルの解析を行い、Dig-hereシグナル認識受容体候補分子の機能解析を順次行う予定である。また、そのほかの候補分子についてもゲノム編集によるKOマウスの作製を試行する。
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