2019 Fiscal Year Annual Research Report
Function of Klf4 in the cartilage homeostasis and potential as a target for OA gene tehrapy
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17K11036
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
寺村 岳士 近畿大学, 大学病院, 講師 (40460901)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中西 真人 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 招聘研究員 (10172355)
福田 寛二 近畿大学, 医学部, 教授 (50201744)
淺原 弘嗣 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (70294460)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 軟骨細胞 / 変形性関節症 / 転写因子 / 遺伝子治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
変形性膝関節症（OA）は代表的な加齢性運動器疾患の一つであり、高齢者のQOLを維持する上でその予防と治療は喫緊の課題である。しかしOAの分子メカニズムは殆ど解明されておらず、効果的な治療法は存在していない。もし成体関節軟骨の恒常性制御に関わる強力な転写因子が明らかになれば、これを賦活することで軟骨細胞の遺伝子発現を正常化し、変性軟骨組織を再生へと導くことができる可能性がある。本研究では、軟骨組織の恒常性維持におけるKlf4の機能を明らかにし、新たな治療分子として提案することを目的とした。
Klf4を強制発現させた軟骨細胞を解析したところ、Acan、Col2a1、Prg4といった軟骨基質関連遺伝子の発現が亢進していた。より詳細な発現変化を観察するためNET-CAGE解析を行ったところ、Klf4の導入によって遠位領域を含む転写調節領域の発現活性が上昇しており、エンハンサーを含む広い領域がKlf4の標的となっていることが示唆された。一方、軟骨特異的Klf4コンディショナルKOマウスの解析を行ったところ、Acan、Col9、Prg4、Compといった軟骨基質関連遺伝子の発現が低下していた。以上から、Klf4が軟骨基質の維持に重要な遺伝子であることが確認された。
次に、Klf4を用いた遺伝子治療を目的として、RNAウイルスを用いたSRV-Klf4ベクターを作製、ヒト初代軟骨細胞での効果を検討した。SRV-Klf4は軟骨細胞に高効率に感染し、毒性は認めなかった。SRV-Klf4感染細胞では軟骨基質遺伝子の発現が上昇しており、一方で変性に関わる遺伝子の発現は抑制されていた。本研究では、関節軟骨の変性と基質産生能力の喪失の原因を明らかにし、これを元にした軟骨基質の新しい制御方法の開発に直接結びつく重要な知見を得ることができた。
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Research Products
(1 results)
