Elucidation of the molecular mechanisms associated with pathogeny of Crouzon syndrome and drug discovery

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K09626
• Research Institution: The Nippon Dental University
• Principal Investigator: 鳥居 大祐 日本歯科大学, 生命歯学部, 講師 (10548259)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 筒井 健夫 日本歯科大学, 生命歯学部, 教授 (70366764) ; 堀江 哲郎 日本歯科大学, 生命歯学部, 講師 (10508675) ; 小林 朋子 日本歯科大学, 生命歯学部, 講師 (10548283)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: Crouzon症候群 / 頭蓋縫合早期癒合症候群 / FGFR2 / ゲノム編集 / MAPキナーゼ

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、頭蓋縫合早期癒合症候群の１つであるCrouzon症候群の原因となるFGFR2（Fibroblast growth factor receptor 2）の遺伝子変異箇所を、患者由来の細胞においてゲノム編集により修復し、変異修復前後での分子動態を比較解析することで発症につながる分子機構の解明と新規治療用薬剤選出を行うことを目指し研究を遂行した。
まず、Crouzon症候群由来の歯髄幹細胞について分化能や増殖能などの特性解析を行い、硬組織形成関連遺伝子の発現とMAP（mitogen-activated protein）キナーゼのリン酸化の解析を行った。その結果、Crouzon症候群由来の歯髄幹細胞は、通常の歯髄幹細胞と同様の多分化能と増殖能を示した。一方、Crouzon症候群由来の歯髄幹細胞では複数の硬組織形成関連遺伝子の発現が通常の歯髄幹細胞よりも高く、また、MAPキナーゼ経路においてプロテインキナーゼC刺激時のMAPキナーゼのリン酸化率が低かった。
ついで、Crouzon症候群の原因となるFGFR2遺伝子についてゲノム編集を行うためスプライシングバリアント解析を行った。
また、Crouzon症候群由来の歯髄幹細胞と通常の歯髄幹細胞について、ゲノム編集と単クローン化を行うために、細胞の不死化を行っている。