骨膜プロジェニター群を中心とした骨格成長制御メカニズムの解析

Research Project

Project/Area Number	23K08581
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	岡田慶太東京大学, 医学部附属病院, 講師 (50759173)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	寺島明日香東京大学, 医学部附属病院, 特任講師 (30596937) 矢野文子東京大学, 医学部附属病院, 届出研究員 (80529040)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000) Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000) Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords	軟骨内骨化
Outline of Research at the Start	身長の伸びには骨の成長、特に軟骨内骨化と言われる仕組みが大きく関わっている。軟骨内骨化は、骨の幹細胞が軟骨細胞や骨芽細胞などの細胞に分化することで起きるが、骨の幹細胞自体についてはまだ十分には解明されていない。近年、自ら色々な細胞に分化するだけでなく、他の組織や器官の発達維持にも複雑に影響するプロジェニターという未分化な細胞集団が報告されている。本研究では、マウスやヒトの手術摘出検体を使用し、プロジェニターや幹細胞が多く含まれると推定される軟骨周囲の膜と成長軟骨との相互作用について研究する。得られた情報をもとに、現時点では治療法に乏しい小児の低身長症に対し、新しい治療方法の開発を目指す。
Outline of Annual Research Achievements	骨の成長、特に身長の伸びには軟骨内骨化が深く関与していると考えられるがその詳細な分子メカニズムについての詳細は不明である。本研究において、軟骨周囲の膜に存在すると考えられる未分化な細胞集団が、骨の成長に重要な軟骨内骨化に関わっていると仮説を立てた。軟骨周囲の膜と成長軟骨との相互作用について解明することを目標としている。今年度までに、野生型マウスの下肢を経時的にサンプリングし、病理組織切片を作製し、各成長段階における成長板軟骨や周囲の膜構造や組織の変化について評価を行った。すると、発達段階に応じた運動器の構造的な変化が観察できた。この変化について、さらに詳細な解析を行うため、マウスの日齢や対象とする組織の部位を決定した。次に、これらをもとに野生型マウスの各成長段階における軟骨組織の遺伝子発現の変化を確認する目的で遺伝子発現解析実験を行った。今後、この結果を分析することにより軟骨内骨化のキーとなる因子の特定を目指す。具体的には、免疫組織染色や細胞実験を行い、ヒトの組織や遺伝子改変マウスを用いたさらなる検証実験につなげる予定である。またヒトにおいて低身長症と関連が報告されている遺伝子情報とも照らし合わせ、現時点では治療法に乏しい小児の低身長症に対して新しい治療方法の開発を目指す。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 概ね病理学的な解析と各発達段階における野生型マウスを使った遺伝子発現解析の提出までは進んでいるため。また、解析結果を用いての検証に使用するヒト組織検体および遺伝子改変マウスも準備が整ったため。
Strategy for Future Research Activity	提出している遺伝子発現解析の結果を分析し、成長発達の各段階における遺伝子発現の差異を確認する。軟骨内骨化の制御手段となっている骨格成長に関わる分子やシグナルなどの因子を同定し、免疫組織染色や細胞実験、ヒトの手術検体や遺伝子改変マウスを用いてさらなる検証実験を行っていく。