Novel therapeutic approach for osteolysis focusing on the regulation of cytoskeleton

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K09617
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: Ezura Yoichi 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (50333456)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 二藤 彰 鶴見大学, 歯学部, 教授 (00240747)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 溶骨症 / 骨変形 / 骨吸収 / 細胞骨格 / ビスホスホネート / 治療薬

Outline of Final Research Achievements

Focusing on osteoclast migration in osteolytic disease, we used osteoclast specific conditional KO mice (Pfn1-cKO<OCL>) for Pfn1 gene, one of the regulators of actin molecular polymerization. This mutant line develops osteolytic skeletal deformities by the age of 4 weeks. Cultured bone marrow-derived cells lacking Pfn1 enhanced progenitor cell migration and bone resorptive activity without clearly enhancing cell fusion or accelerating osteoclast differentiation, and the enhanced migration and bone resorptive activity were suppressed by Arp2/3 inhibitors. Twice-weekly alendronate administration (0.1 mg/kg body weight) to the Pfn1-cKO<OCL> mice from 5 weeks to 8 weeks of age markedly improved osteolytic lesions in the long bones and skull and partially improved skeletal deformities.

Free Research Field

基礎整形外科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

溶骨症は、慢性関節炎や感染症、骨腫瘍、人工関節周囲にも生じ、先天性の遺伝子変異や化学薬物への曝露によっても発症し、ときに深刻な臨床的問題を引き起こすが、このような溶骨症の治療について、病因別に考慮されることは少なかった。本研究において申請者らは、溶骨症の発症に関わることの多い炎症性サイトカインの誘導する破骨細胞の遊走性亢進に注目し、適切な治療薬による治療効果として、とくに若年期に発症する溶骨症に伴う骨変形への治療効果に注目して検討した。このような視点からの治療薬の効果判定は望ましい薬物療法開発への基盤として学術的に貢献できる意義がある。