Application of RARg antagonist to periodontal regeneration therapy.

• Project/Area Number: 22K17099
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
• Research Institution: Aichi Gakuin University
• Principal Investigator: 長尾 麻由 愛知学院大学, 歯学部, 助教 (00801101)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: RAR / 骨再生 / 石灰化 / 歯周再生療法 / 骨芽細胞

Outline of Research at the Start

歯周病は, 細菌由来のリポ多糖 (LPS)により歯肉や歯槽骨に炎症が惹起され, 歯槽骨が吸収され進行する。吸収された歯槽骨の治療には, 歯周組織再生療法が行われている。その歯周組織再生療法の新たな戦略として, レチノイン酸受容体γ (RARγ) に着目した。
RARγは, 骨代謝を調節する重要な因子である。RARγ選択的アンタゴニストは軟骨内骨化を促進すると報告されているが, 骨や骨芽細胞に対する効果やメカニズムはまだ不明な点が多い。申請者はRARγアンタゴニストが骨や骨芽細胞に及ぼす影響を調べることで, RARγアンタゴニストを用いた歯周組織再生への応用を目的とし, 本研究を企図した。

Outline of Annual Research Achievements

核内受容体の1種であるRARγ（レチノイン酸受容体γ）は、骨格形成に重要な役割を果たしていることが報告されており、RARγ選択的アンタゴニストは骨再生における新しい治療薬として着目されている。本研究は、RARγアンタゴニストが歯周組織再生療法の歯槽骨再生に及ぼす効果を検討する事を目的としている。本年度は、RARγ選択的アンタゴニストであるMM11253が、マウス頭蓋冠由来株化骨芽細胞であるMC3T3-E1細胞の増殖能と石灰化能に及ぼす影響をin vitroにて検討した。
まず、RARγアンタゴニストが骨芽細胞の増殖に及ぼす影響を検討した。MC3T3-E1細胞を96wellプレートに1×10^4 cells/well播種し生着を確認した後、RARγアンタゴニストであるMM11253（0、0.5、1、5、10uM）をそれぞれ添加した。24時間培養後、BrdU assayにて骨芽細胞の増殖能を吸光度にて検討した。その結果、骨芽細胞の増殖能はMM11253の添加により有意に抑制された。
次に、RARγアンタゴニストが石灰化能に及ぼす影響を検討した。MC3T3-E1細胞を6wellプレートに3×10^5 cells/well播種し、RARγアンタゴニストであるMM11253（0、0.5、1、5、10uM）を添加した石灰化培養液にて培養後、アリザリンレッド染色を行い骨芽細胞の石灰化能を比較検討した。その結果、MM11253を添加して21日間培養すると、石灰化物の形成は5、10uMで低下した。これらの結果より、高濃度のMM11253は骨芽細胞の増殖能と石灰化能を抑制する可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は、in vivoでのRARγアンタゴニストの骨再生効果を検討する準備として、マウス頭蓋冠骨欠損モデルを確立した。しかし、高濃度のRARγアンタゴニストが骨芽細胞の増殖や石灰化物の形成を抑制することが明らかとなったため、今後濃度の検討を行う必要があるが、概ね順調に進展していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

高濃度のRARγアンタゴニストが骨芽細胞の増殖を抑制したため、RARγアンタゴニストの濃度を低くして、骨芽細胞の細胞増殖能と石灰化能に及ぼす影響を再度検討する予定である。
さらに、マウスから採取した骨芽細胞を用いて、同様にALP活性や細胞増殖、石灰化能に及ぼす影響を検討する予定である。
また、RARγアンタゴニストの骨増生の効果を検討するため、in vivoでの検討を進めている。