2018 Fiscal Year Research-status Report
骨軟骨由来新規可溶型FGF受容体の機能解析と骨軟骨再生への応用
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17K11804
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
香川 和子 広島大学, 病院(歯), 歯科診療医 (60432671)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
津賀 一弘 広島大学, 医歯薬保健学研究科(歯), 教授 (60217289)
吉子 裕二 広島大学, 医歯薬保健学研究科(歯), 教授 (20263709)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 再生歯学 / 骨軟骨再生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯科において骨・軟骨疾患の占める割合は大きく，より安全で侵襲の少ない骨・軟骨再生療法，もしくは高い骨伝導能をもつ人工骨材料の開発が求められている．
骨・軟骨の発生の制御には，線維芽細胞増殖因子（FGF）によるFGF受容体（FGFR）を介したシグナル伝達活性が重要な役割を果たす．これまでに我々は，新規の可溶型FGF受容体である可溶型FGFR2-IIIbが骨・軟骨に存在することを見出した．本研究では，この可溶型FGFR2-IIIbの分子機能を精査し，将来の骨・軟骨疾患の新規治療法の開発に向けた分子基盤形成を目指し，骨および軟骨の発生，分化における可溶型FGFR2-IIIbの役割を解明することを目的とした．
我々はこれまでに，マウスの頭頂骨，下顎頭軟骨，四肢の骨端軟骨において可溶型FGFR2-IIIbが発現していることを明らかにしてきた．また，この可溶型FGFR2-IIIbは鼻中隔軟骨，口蓋骨，中手骨，中足骨では発現が見られなかった．FGFR2-IIIbの特異的リガンドであるFGF10を過剰発現するトランスジェニックマウスにおいて，下顎頭軟骨，四肢の骨端軟骨は矮小化し，鼻中隔軟骨では肥大が認められた．
ここで，マウス由来軟骨前駆細胞であるATDC5細胞においてFGFR2-IIIbの発現を精査したところ，従来の膜型FGFR2-IIIbと可溶型FGFR2-IIIbの両方を発現していることが認められた．我々はこのATDC5細胞に遺伝子導入を行い，可溶型FGFR2-IIIbを過剰発現する軟骨前駆細胞を作製した．この細胞にFGFR2-IIIbの特異的リガンドであるFGF10を負荷したところ，遺伝子導入を行っていないATDC5細胞と比較し，細胞増殖が促進されることを確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
抗生物質ドキシサイクリンを培地に添加することで目的とする遺伝子の過剰発現を可逆的に調節できるTet-Onシステムを応用し，新規に認められた可溶性FGFR2-IIIbを遺伝子導入したHeLa細胞の作製を試みたが，この細胞による安定した可溶性FGFR2-IIIbの分泌が確認できなかった．
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| Strategy for Future Research Activity |
上記の遺伝子導入を行ったHeLa細胞が作製困難であるため，ATDC5細胞に遺伝子導入を行い，可溶型FGFR2-IIIbを過剰発現する軟骨前駆細胞を作製した．今後はこの細胞を用いて，特異的リガンドを負荷した場合のシグナル伝達への影響を比較・検討を行い，可溶型FGFR2-IIIbの詳細なシグナル伝達機構を検証する．
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| Causes of Carryover |
抗生物質ドキシサイクリンを培地に添加することで目的とする遺伝子の過剰発現を可逆的に調節できるTet-Onシステムを応用し，新規に認められた可溶性FGFR2-IIIbを遺伝子導入したHeLa細胞を作製し，様々な実験を行う予定であった．しかし，この細胞による新規可溶性FGFR2-IIIbの安定した分泌が認められなかったため，その後の実験に遅れが生じたことから，本来購入予定であった試薬の購入が遅れた．
現在は，この細胞の代わりにマウス由来軟骨前駆細胞であるATDC5細胞に新規可溶性FGFR2-IIIbを遺伝子導入して過剰発現させた細胞を作成している．この細胞を用いて，今後は新規可溶性FGFR2-IIIbが軟骨細胞の細胞増殖能に与える影響や，そのシグナル伝達メカニズムなどの精査を行っていく予定であり，そのための細胞増殖能測定実験用試薬，ウエスタンブロッティング用試薬などを購入する予定である．また，新規可溶性FGFR2-IIIbを遺伝子導入したHeLa細胞を外注で作成することも計画している．
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