2022 Fiscal Year Annual Research Report
Novel osteogenic method using BMP-2 gene expression vector and RANKL binding peptide
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17K11900
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
佐藤 俊三 東京医科歯科大学, 歯学部, 非常勤講師 (20769468)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 まりこ (河井まりこ) 関西女子短期大学, その他部局等, 教授 (40379839)
青木 和広 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (40272603)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | RANKL結合ペプチド / BMP-2 / 遺伝子導入 / 非ウイルスベクター / 異所性骨石灰化 / 骨形成促進作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
口蓋裂患者にとって骨欠損部における骨形成は、歯牙の萌出スペース獲得による咬合改善へとつながる、不可欠な要素である。局所に骨形成を誘導する試薬として知られているBMP-2タンパクには、炎症が惹起されるという副作用がある。また、大腸菌を使っても生物活性を持つBMP-2の精製が可能になったとはいえ、大量投与が必要であることには変わらない。
我々はこれらの問題を抑えるために、少量のBMP-2による再生骨の減少を骨形成促進ペプチドと併用することにより、骨形成がBMP-2を多く使用した時と同様あるいは、それ以上に誘導される骨が増えることを明らかにしてきた。このことから、非ウイルス性ベクターによる遺伝子導入効率の悪さを骨形成促進ペプチドであるRANKL結合ペプチドにより補えると考えたのが本実験の仮説となった。
実際、針型プローブを用いたBMP-２の遺伝子導入によりマウスの足の筋肉（腓腹筋）に異所性骨石灰化は誘導され、RANKL結合ペプチドの全身投与により、誘導された異所性骨は骨量、骨密度、骨幅、骨形成活性指標すべてが、遺伝子導入のみの群と比べて高値を示した。
針型プローブよりプレート型プローブの方が、効率よくBMP-2遺伝子を導入できる可能性もあり、試みているがまだ期待通りの結果は出ていない。また、骨形成促進ペプチドであるOP3-4を全身投与ではなく、局所投与により骨形成を促進させるために、遺伝子導入時期と同時にペプチドを投与しないなどの投与時期の工夫を行ったが、仮説を証明できる結果は得られなかった。今後、ペプチドを注射で投与する際の足場材料の粒子径をさらに小さくするなど、工学研究者との共同研究で全身投与でなくても骨量増加作用が発揮できるように工夫を試みる予定である。
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