2003 Fiscal Year Annual Research Report
骨系統疾患における軟骨骨化制御に関する研究-軟骨無形成症の病態解明・治療 開発
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12137206
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
田中 弘之 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (80231413)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山中 良孝 岡山大学, 医学部・歯学部附属病院, 助手 (60346442)
井上 勝 岡山大学, 医学部・歯学部附属病院, 講師 (20253023)
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| Keywords | FGFR3 / 軟骨無形成症 / トランスジェニックマウス / アデノウィルス / PTH / PTHrP / stat1 / shp2 |
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| Research Abstract |
代表的な骨系統疾患である軟骨無形成症の病態を中心に、軟骨の骨化制御にかかわる諸因子を明らかにし、分子病態に基づく新しい治療法を開発することを目的に研究を行ってきた。前年度までの検討から、構成的に活性化されたFGFR3はPTHrP遺伝子発現を抑制すること、in vitroでは外来性にPTH/PTHrPを導入することによって細胞レベルでは治癒することが明らかとなっており、本年度は変異FGFR3をアデノウィルスにより胎仔骨に発現させ、組織培養実験系を作成しPTHの効果を検討した。その結果、変異FGFR3の強制発現により、骨の伸長は明らかに抑制されること、PTHの投与はその抑制を解除することを示した。さらに、軟骨無形成症のモデル動物である変異FGFR3のトランスジェニックマウスの繁殖が可能となり、本マウスの大腿骨の組織培養実験系でもPTHの骨伸長効果を確認した。また、生後7日令より2週間PTHを皮下投与し成長軟骨幅の増加と骨長の伸長が確認できた。以上より、PTH投与が軟骨無形成症の新たな治療法になる可能性を明らかにしたのである。一方、軟骨無形成症の病態の一部には、stat1の活性化が関与しその下流にはp21の活性化による細胞増殖抑制が存在することは前年度までに示しているが、本年度はstat1活性化を制御する因子としてSHP2に注目し、SHP2の過剰発現により分子的に治療することが可能であることも示した。
FGFR3の情報伝達を抑制する方策の一つとしてFGFR3に対する抗体療法は現実的な治療法と考えられるが、その有効性が発揮されるためには、変異FGFR3の細胞内の局在とリガンド依存性を明らかにする必要がある。また、細胞内ドメインの同一アミノ酸が異なるアミノ酸に変異しているにもかかわらず著しい臨床症状の差があることもまた細胞内局在に問題がある可能性を示唆する。このため、共焦点レーザー顕微鏡を用い各変異FGFR3の細胞局在を検討した。その結果致死性異形成症変異FGFR3の細胞膜表面局在は乏しいことが明らかになり、少なくとも本変異には抗体療法の効果は少ない可能性を示した。
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[Publications] Yamanaka Y, Tanaka H, Koike M, Nishimura R, Seino Y.: "PTHrP Rescues ATDC5 Cells from Apoptosis Induced by FGF Receptor 3 Mutation"J Bone Miner Res. 18. 1395-1403 (2003)
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[Publications] Kanazawa H, Tanaka H, Inoue M, Yamanaka Y, Namba N, Seino Y.: "Efficacy of growth hormone therapy on patients with skeletal dysplasia"J Bone Miner Metab. 21. 307-310 (2003)
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[Publications] H.Tanaka: "Growth hormone treatment in achondroplasia"Clin Pediatr Endocrinol. 12(suppl20). 19-22 (2003)
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[Publications] Koike M, Yamanaka Y, Inoue M, Tanaka H, Nishimura R, Seino Y.: "Insulin-like growth factor-1 (IGF-1) rescues the mutated FGF receptor 3 (G380R)expressing ATDC5 cells from apoptosis through phosphatidylinositol 3-kinase and mitogen-activated protein kinase"J Bone Miner Res. 11. 2043-2051 (2003)
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[Publications] Tanaka H, Seino Y.: "Direct action of 1,25-dihydroxyvitamin D on bone : VDRKO bone shows excessive bone formation in normal mineral condition"J Steroid Biochem Mol Biol. (in press). (2004)
