線維性骨異形成症におけるシグナル伝達異常の解明と創薬シーズの探索

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K19642
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 豊澤 悟 大阪大学, 歯学研究科, 教授 (30243249)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鵜澤 成一 大阪大学, 歯学研究科, 教授 (30345285) ; 阿部 真土 大阪大学, 歯学研究科, 講師 (40448105) ; 宇佐美 悠 大阪大学, 歯学研究科, 講師 (80444579)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2020-03-31
• Keywords: 線維性骨異形成症 / GNAS遺伝子変異 / 骨髄間質細胞 / 一次シリア / マウスモデル

Outline of Annual Research Achievements

線維性骨異形成症は、GNAS遺伝子変異によるシグナル伝達異常が骨髄間質細胞に起こって発症する骨疾患である。本研究では、ヒトの線維性骨異形成症と同様に、GNAS遺伝子変異によるシグナル伝達異常が骨髄間質細胞に起こる遺伝子改変マウスモデルを作製する。ヒトの病変細胞には、発生分化のシグナル発信器官でもある一次シリアが存在する事から、マウスモデルの骨格病変において、一次シリアも関与するシグナル伝達異常を解明し、そのシグナル経路にある分子の活性を阻害する創薬シーズを探索する。
目的細胞にヒトの線維性骨異形成症の原因となるGsα変異体(GsαR201C)を発現させるため、Gsαのコドン201番のArgをCysに置換する変異GNAS遺伝子のマウス相同遺伝子を用いて、Gt(ROSA)26Sor遺伝子座のExon1とExon2の間に標的遺伝子をノックインするようRosa-Stopfl/fl-GsαR201Cマウスのベクターを設計した。そのターゲティングベクターを構築し、相同組換えES細胞の樹立を行った。次に、キメラマウスを作製するため、c57BL/6J系統マウス由来のES細胞に目的遺伝子を挿入した組換えES細胞を、Balb/C系統マウス由来の胚へマイクロインジェクションし、両細胞の混在した状態のマウス個体を形成させた。この作業過程は、ES細胞由来の細胞が40%以上になるキメラ寄与率の高いキメラマウス作出のため、キメラマウス作製作業を２回実施した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

c57BL/6J系統マウス由来の組換えES細胞と、Balb/C系統マウス由来胚細胞の混在比率を確認し、キメラ寄与率の高いキメラマウスを獲得するため、このステップを入念に検討しているため。

Strategy for Future Research Activity

キメラ寄与率の高いキメラマウスが作出されれば、Rosa-Stopfl/fl-GsαR201CマウスのF1ヘテロマウスを作製する。その後、F2マウスと、骨髄間質細胞にCreが発現するLeptin Receptor (LepR)-Creマウスを交配し、骨髄間質細胞特異的にGsαR201Cが発現するGsαR201C発現マウスを作製して、骨格変化の解析を行う。また、骨芽細胞にCreが発現するCol1a1-Creマウスと交配させて、骨芽細胞特異的にGsαR201Cが発現するマウスを作製して、骨格変化の解析を行う可能性もある。

Causes of Carryover

キメラ寄与率の高いキメラマウスの作出ができた時点で、今年度分の639,600円を支払うことになる。