線維芽細胞増殖因子受容体の変異による頭蓋骨癒合症の発症機構の解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12671764
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 井関 祥子 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (80251544)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太田 正人 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (70313228)
• Keywords: 頭蓋冠 / 頭蓋骨癒合症 / 線維芽細胞増殖因子受容体 / 増殖と分化

Research Abstract

マウス胎児頭蓋冠における遺伝子発現の改変にアデノウイルスベクターを用いるに当たり、胎児頭蓋冠組織におけるコントロールアデノウイルスの感染効率をin vivoで検討した。頭蓋冠の骨単位が骨の石灰化前のマーカーであるオステオポンチンの発現によって同定できる胎齢15日にウイルス液を胎児頭部皮下に注入して48時間後もしくは72時間後に胎児を母獣より摘出してその感染領域を確認した。ウイルスの感染は注入部位周辺の間葉組織に強く、筋肉細胞や真皮にも感染が認められた。しかしながら、骨基質周囲に存在する骨芽細胞、およびそれぞれの骨を連結する縫合と分化する間葉細胞にはほとんど感染が認められなかった。これより、胎齢15日の頭蓋冠で結合組織や筋肉に分化する細胞と骨や縫合に分化する細胞の間葉細胞としての性質が異なっていることが明らかである。胎齢15日以前の線維芽細胞増殖因子受容体(FGFR)遺伝子のin situ hybridization(ISH)の結果から、骨芽細胞の分化は胎齢15日以前に始まっていることが考えられた。これは骨芽細胞系の細胞でのアデノウイルス感染が報告されていることと考え合わせると、骨芽細胞の分化が始まる前であればアデノウイルスに感染する可能性があることを示唆する。そこで現在胎齢13日や14日でウイルス注入を行い、その感染領域を検討中である。
多くのヒト頭蓋骨癒合症では合指症など四肢の異常を伴うことから、発生中のマウス前肢でのFGFRの発現をISHで検討したところ、指の形成領域ではその発現パターンは頭蓋冠と比較的似ており、FGFR2は骨形成が起きている領域で分化度の低い領域に、FGFR1はそれよりもやや分化の進んだ領域に発現が見られた。FGFR3は主に指の軟骨に発現が見られた。現在アデノウイルスベクターを用いた局所的な遺伝子発現の改変が発生中の四肢で可能であるかどうか検討中である。

Research Products

• [Publications] Johnson D.: "Expression patterns of Twist and Fgfr1, -2 and -3 in the developing mouse coronal suture suggest a key role for Twist in suture initiation and biogenesis."Mechanisms of Development. 91・1-2. 341-345 (2000)
• [Publications] Morriss-Kay G.M.: "Novartis Foundation Symposium 232 The molecular basis of skeletogenesis"Novartis Foundation. (2001)