顎顔面領域におけるエピジェネティックな見地からみた上皮間葉ネットワークの解明

Research Project

Project/Area Number	22K10240
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 57070:Developmental dentistry-related
Research Institution	Tokyo Medical and Dental University
Principal Investigator	東堀紀尚東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (50585221)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	エピジェネティック / 上皮間葉相互作用 / ヒストンメチル化酵素 / 顎顔面発生 / 口蓋裂
Outline of Research at the Start	近年、がんを始めとした疾患の発症メカニズムとして環境要因によるエピジェネティックな変化が報告されているが、顎顔面領域における先天性疾患とエピジェネティックな制御機構との関連の報告は少ない。一方、顎顔面の正常発生において神経堤細胞が中心的な役割を担っているが、それを取り囲む上皮細胞からのシグナルも同時に重要であると報告されている。そこで、本研究は、上皮細胞特異的にヒストンメチル化酵素の機能を喪失させることにより、生じた疾患（口蓋裂）の発症メカニズムを解明することにより、上皮細胞におけるエピジェネティック制御機構が間葉細胞へ与える影響を解明することを目的とする。
Outline of Annual Research Achievements	口唇裂・口蓋裂をはじめとする先天性疾患には、遺伝要因と環境要因との相互作用によって発症する多因子疾患が多数存在する。近年、がんを始めとした疾患の発症メカニズムとして環境要因によるエピジェネティックな変化が報告されているが、顎顔面領域における先天性疾患とエピジェネティックな制御機構との関連の報告は少ない。一方、顎顔面の正常発生において、神経堤細胞の増殖・分化のみでなく、それを取り囲む上皮細胞からのシグナルも同時に重要であると報告されている。本研究は、上皮細胞特異的にヒストン修飾酵素Setdb1をノックダウンさせ生じた顎顔面の発生異常の発症メカニズムを解析することにより、上皮細胞におけるエピジェネティック制御機構が間葉細胞へ与える影響を解明することを目的とし、研究を行っている。 Setdb1fl/fl,Keratin 14-Cre+マウスでは対照群と比較し、歯の発生の遅延（胎生15.5日齢以降）、エナメル質の菲薄化、およびエナメル芽細胞の分化異常（生後7日齢）を認めた。マイクロCTおよび走査型電子顕微鏡所見からSetdb1fl/fl,Keratin 14-Cre+マウスの臼歯咬合面に著しい咬耗を認めた。以上の内容を論文にまとめ国際誌へ投稿中である。また、臼歯歯胚の上皮成分において歯の分化マーカーの遺伝子群の発現変化についてもqPCRにおいて検討中である。なお、当初予定していたRNA-seqは、十分な細胞量の収穫が現在のところ困難であり、収穫量を増やす手技を検討中である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 表現型の解析について、国際誌へ投稿中であること、また、予定しているRNA-seqはやや難航しているが、代替としてqPCRによる歯の分化マーカー遺伝子群の発現解析を行い、概ね順調に進んでいると考える。
Strategy for Future Research Activity	SETDB1が直接関与している遺伝子の同定および結合部位の解析を行う。