2019 Fiscal Year Annual Research Report
Local phosphorus production system in bone mineralization: role of alkaline phosphatase
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17K10076
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
窪田 拓生 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (40629135)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
道上 敏美 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪母子医療センター(研究所), 環境影響部門, 部長 (00301804)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 小児内分泌学 小児骨代謝学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
くる病は骨・軟骨石灰化障害を特徴とし、その原因としてはビタミンD欠乏やリン欠乏などがある。また、アルカリホスファターゼ（ALP）欠乏によっても骨のくる病様変化が生じる。ALPの役割は、石灰化抑制物質であるピロリン酸を分解し、石灰化局所でリンを産生することと考えられているが、その局所におけるリン産生の意義は不明である。そこで、骨の石灰化におけるALPによる局所でのリン産生の意義を明らかにし、骨石灰化障害に対する新たな治療法の開発につなげることを目的とする。
ヒト骨髄由来間葉系幹細胞を用いた石灰化誘導培養実験において、石灰化促進、骨芽細胞分化マーカーの遺伝子発現上昇を認めた。骨芽細胞分化培養条件下では、培養液中のリン濃度、ピロリン酸濃度、リン/ピロリン酸濃度比の経時的上昇、培養細胞のALP活性の経時的上昇を認めた。培養液中のリン濃度を一定にするために、分化培養条件において、βグリセロリン酸の代わりにリン酸ナトリウムを添加した。リン酸ナトリウムにおいて、βグリセロリン酸と比較して、石灰化、ALP活性上昇、ピロリン酸の推移、骨芽細胞分化マーカーの遺伝子発現に明らかな差を認めなかった。ALP阻害薬を添加すると、ALP活性低下、リン/ピロリン酸濃度比の低下、石灰化抑制が認められた。また、分化培養条件下にピロリン酸を添加すると濃度依存的に石灰化を抑制した。リン濃度は変化しなかった。分化培養初期の骨芽細胞分化マーカーの発現は、βグリセロリン酸に比べてリン酸ナトリウム添加によって上昇したが、ピロリン酸の同時添加によってその上昇は抑制される傾向が見られた。
骨芽細胞による石灰化においてリン/ピロリン酸濃度比が重要である可能性が示唆されたが、今後、リン、ピロリン酸によって発現調節される遺伝子やその調節機構を明らかにしていく必要がある。
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Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Comprehensive genetic analyses using targeted next-generation sequencing and genotype-phenotype correlations in 53 Japanese patients with osteogenesis imperfecta.2019
Author(s)
Ohata Y, Takeyari S, Nakano Y, Kitaoka T, Nakayama H, Bizaoui V, Yamamoto K, Miyata K, Yamamoto K, Fujiwara M, Kubota T, Michigami T, Yamamoto K, Yamamoto T, Namba N, Ebina K, Yoshikawa H, Ozono K
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Journal Title
Osteoporos Int
Volume: 30
Pages: 2333-2342
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Continued Beneficial Effects of Burosumab in Adults with X-Linked Hypophosphatemia: Results from a 24-Week Treatment Continuation Period After a 24-Week Double-Blind Placebo-Controlled Period2019
Author(s)
Portale AA, Carpenter TO, Brandi ML, Briot K, Cheong HI, Cohen-Solal M, Crowley R, Jan De Beur S, Eastell R, Imanishi Y, Imel EA, Ing S, Ito N, Javaid M, Kamenicky P, Keen R, Kubota T, et al.
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Journal Title
Calcif Tissue Int
Volume: 105
Pages: 271-284
DOI
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[Presentation] Biochemical and genetic analysis in patients with odontohypophosphatasia in Japan2019
Author(s)
Kubota T, Ohata Y, Ishihara Y, Fujiwara M, Takeyari S, Yamamoto K, Nakano Y, Miyata K, Nakayama H, Kitaoka T, Okawa R, Nakano K, Akiyama T, Ozono K
Organizer
9th International Conference on Children's Bone Health
Int'l Joint Research
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[Presentation] Mutation analysis of the PHEX gene and genotype-phenotype correlation in 37Japanese patients X-linked hypophosphatemic rickets2019
Author(s)
Ohata Y, Kubota T, Takeyari S, Kitaoaka T, Nakano Y, Miyata K, Yamada C, Ozono K, Ishihara Y, Nakayama H, Yamamoto K, Fujiwara M, Yamamoto K, Michigami T, Mabe H, Yamaguchi T, Matsui K, Tamada I, Namba N, Yamamoto A, Etoh J, Kawaguchi A
Organizer
2019 Annual Meeting of American Society for Bone and Mineral Research
Int'l Joint Research
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[Presentation] 日本人低ホスファターゼ症患者52例のベースラインの検討 ―ALP酵素補充療法特定使用成績調査より―2019
Author(s)
窪田拓生, 藤原幾磨, 道上敏美, 渡邉 淳, 難波範行, 鬼頭浩史, 室月 淳, 杉山裕一朗, 仲野和彦, 笹谷晴恵, 長谷川航, 別所友子, 澤井英明, 大薗恵一
Organizer
第53回日本小児内分泌学会学術集会
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