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

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K11804
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 香川 和子 広島大学, 病院(歯), 歯科診療医 (60432671)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 津賀 一弘 広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (60217289) ; 吉子 裕二 広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (20263709)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 再生歯学 / 骨軟骨再生

Outline of Annual Research Achievements

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は，骨・軟骨の発生の制御において重要な役割を果たしている．
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ている．

これまでに，マウスの特定の骨において可溶型FGFR2-IIIbが発現していることが明らかになった．また，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明らかになった．
そこで，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．この細胞の細胞増殖能を，MTT assayアッセイにて評価した．可溶型FGFR2-IIIbを過剰発現するATDC5細胞は，遺伝子導入前のATDC5細胞より高い細胞増殖能を示した．次に，これらの細胞に，FGFR2-IIIbの特異的リガンドであるFGF10を負荷した．遺伝子導入を行っていないATDC5細胞は，FGF10の添加により細胞増殖能が促進された．さらに可溶型FGFR2-IIIbを過剰発現するATDC5細胞にFGF10を添加すると，遺伝子導入を行っていないATDC5細胞よりも高い細胞増殖能を示した．また，添加するFGF10の濃度が高いほど，その増殖能は増強された．

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．

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．この細胞を用いて，可溶型FGFR2-IIIbの過剰発現が軟骨細胞にどのような影響を与えるか精査することとなった．
現在，この細胞に特異的リガンドを負荷した場合のシグナル伝達の変化を比較・検討しているところである．

Causes of Carryover

研究に遅れが生じたため，実施する予定であった実験に使用する物品等の経費が未使用となった．
今後は，いま行っているATDC5細胞のシグナル伝達精査のための備品購入，設備の整備と，学会発表，論文投稿の費用として使用していく予定である．