2004 Fiscal Year Annual Research Report

機械的ストレスが誘発する異所性骨化の関連遺伝子解析とそれを標的とする薬物の探索

Research Project

Project/Area Number	16390063
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research Institution	Hirosaki University
Principal Investigator	古川賢一弘前大学, 医学部, 助教授 (20165468)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	井ノ上逸朗東京大学, 医科学研究所, 助教授 (00192500) 岡田晶博弘前大学, 医学部附属病院, 講師 (90312488) 瀬谷和彦弘前大学, 医学部, 助手 (40281919)
Keywords	異所性骨化 / メカニカルストレス / マイクロアレイ / 遺伝子発現 / siRNA / Cbfa1 / ヌクレオチド受容体
Research Abstract	初年度研究実施計画に掲げた4つの項目についての研究実績は次の通りである。 A.メカニカルストレス応答時に発現変化する遺伝子の網羅的解析、異所性骨化に基づく疾患である脊柱後縦靱帯骨化症(OPLL)の病因解明のため、2万種以上のヒト遺伝子cDNAを載せたマイクロアレイ(Agilent社)を用いて網羅的解析を開始した。これまでの研究でOPLL患者靱帯由来の細胞と正常靱帯由来の細胞でメカニカルストレスに対する応答がいくつかの遺伝子発現で違いがあることを突き止めたが、ゲノムワイドの解析でもやはりOPLLの方がより多くの遺伝子発現が変化することが明らかになった。得られた情報を基に発現プロファイル解析を進めている。(投稿準備中) B.メカニカルストレス応答機構の解析メカニカルストレスにより靱帯細胞で骨化関連遺伝子発現が促進されるメカニズムの解明を次の二つの方向から進めている。1)実際の靱帯組織においてもメカニカルストレス負荷により骨化が起こるのか。2)それがOPLLと正常の靱帯組織間でどのように異なるか。1)については靱帯組織に繰り返し進展刺激を負荷して骨化関連遺伝子の発現に関わる転写因子Cbfa1の発現を調べたところ、OPLL患者の靱帯組織でその発現が著しく増大した。(研究発表欄雑誌論文(1)、(3)) C.OPLLの責任遺伝子の同定 OPLLへの関与を認めた遺伝子について、そのsmall interfering RNA(siRNA)を発現ベクターにより正常靱帯細胞に導入し、恒常的発現抑制を起こさせ、その遺伝子の機能解析を進めている。そのうちのPLZFはCbfa1を介して骨化を調節することが明らかになった。(研究発表欄雑誌論文(2)) D.異所性骨化関連遺伝子をターゲットとする薬物の探索 OPLL患者の靱帯組織で有意に発現を亢進している遺伝子のうち、薬物のターゲットとなりやすい受容体としてヌクレオチド受容体が明らかになった。現在その骨化進展の機構における役割の解析を進めている。