2017 Fiscal Year Research-status Report
腫瘍による顎骨吸収の分子機序：RANKL遺伝子発現調節を軸とした解析
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16K11682
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
相川 友直 大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (00362674)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮川 和晃 大阪大学, 歯学部附属病院, 医員 (50635381) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 破骨細胞 / RANKL / TGF-beta |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腫瘍による骨破壊や骨吸収の分子メカニズム明らかにするために、腫瘍細胞と間質線維芽細胞の相互作用、特に腫瘍細胞が産生するサイトカインと間質線維芽細胞の破骨細胞活性化因子RANKLの発現調節機構と破骨細胞活性化機序を解析した。
顎骨歯原性腫瘍において、１）腫瘍でのTGF-betaとIL-1alphaの発現と間質線維芽細胞でのRANKL発現を見出した。２）TGF-bとIL-1aは間質線維芽細胞のRANKL発現を相乗的に誘導した。３）TGF-bはIL-1aによる間質線維芽細胞のCOX2タンパク発現とプロスタグランジンE2合成を促進し、RANKL発現誘導に関与した。一方、IL-1aはTGF-bシグナル伝達の活性化に影響しなかった。TGF-bとIL-1aによるNF-kBの核内活性化も見られなかった。TGF-bとIL-1aの細胞内シグナル伝達経路での相互作用は見出せず、遺伝子転写レベルでの相互作用が示唆された。４）ヒトRANKL遺伝子のプロモーター領域を含むレポーターアッセイで転写制御を検討した結果、TGF-bは間質線維芽細胞のRANKL遺伝子発現を直接促進した。
口腔がんによる骨浸潤と顎骨吸収での間質線維芽細胞とRANKL発現を検討するためにマウスでの口腔がんによる骨吸収モデルを作成した。マウス扁平上皮癌細胞株 SCCⅦから二つの亜株を選択し、骨浸潤マウスモデルを作成した。一方の細胞株は著明な破骨細胞形成と骨破壊をきたし、 もう一方は圧迫型の骨吸収と骨形成を示した。この二つの細胞株の遺伝子発現、細胞特性を比較した結果、著しい破骨細胞形成をきたす細胞株の有意にTGF-b, IL-6, RANKL発現は高かった。TGF-bはIL-6と相加的に間質線維芽細胞株 ST-2細胞のRANKL発現を上昇させた。腫瘍による骨破壊・骨吸収にTGF-bを軸としたRNAKL誘導機序があることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
口腔がんの骨浸潤での骨吸収・骨破壊の研究のための、マウス実験モデルを作成することができた。同じ細胞株由来の細胞で、著しい破骨細胞形成と骨吸収を伴う細胞株と、破骨細胞形成と骨吸収に乏しい細胞株、の二つのモデルが作成できた。
この実験モデルを用いて、細胞特性や遺伝子発現の違い、骨吸収様式の違いを比較しながら骨吸収の機序を明らかにする糸口ができた。したがって、全体的に概ね順調に進行 していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
RNAKL遺伝子の発現調節の分子機序の解析、腫瘍細胞、間質線維芽細胞あるいはHEK293細胞を用いて、TGF-bを軸としたRANKL遺伝子のプロモーター領域解析を予定している。
腫瘍による骨吸収・骨破壊は複雑な腫瘍・宿主応答で成り立っている。作成したマウスモデルを用いて、組織学的に、生化学的に病態を解析し、in vitroで得られた知見とin vivoでの現象の妥当性を検討する予定である。
その結果、普遍的な腫瘍による骨吸収の分子機序を明らかにする予定である。
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| Causes of Carryover |
研究遂行に必要な物品費と成果報告、情報収集のための旅費、および成果報告の論文投稿、印刷費に使用する予定である。
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