2019 Fiscal Year Research-status Report
Prg4 を標的とした変形性関節症治療薬開発のための基盤研究
| Project/Area Number |
19K09641
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
矢野 文子 東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (80529040)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大島 寧 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (50570016)
谷口 優樹 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (80722165)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 変形性膝関節症 / ルブリシン / 関節最表層 / Prg4 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
関節形成期におけるPrg4発現細胞の役割の解析として、関節形成におけるPrg4の根本的な作用を解明するために、Prg4CreERt2を持つトランスジェニックマウスとDTA floxマウス（ジフテリアトキシン）と掛け合わせることで、タモキシフェン投与により、Prg4発現細胞はDTAの作用によって死滅するPrg4CreERt2; DTAflox/+マウスを作成した。Prg4は胎生期の15日齢くらいより肘関節をメインに関節形成時の表層に発現していることから、Prg4発現する前にE13.5日齢のマウスにタモキシフェンを投与することで、Prg4発現細胞の構成的欠失を試みた。時系列に2次骨化中心形成の前後（3週齢）、関節形成成熟期（7週齢）、中年齢期（16週齢）、Aging期（半年から1年齢）で組織学的解析を行うことができるよう、マウスを飼育している。現在、関節形成成熟期（7週齢）までの解析を行った。DTAによりを胎生期、生後1週以内でPrg4の発現細胞を死滅することで、関節最表層の細胞が欠失し、軟骨層の異常が起こるだけでなく、その影響は軟骨下骨の形成にも影響することがわかった。
関節軟骨組織の最表層の破たんがOAの初期であることから、Prg4発現を制御することができれば、OA初期治療の創薬候補分子の手がかりに繋がると考えPrg4発現を制御する上流遺伝子の探索を行っている。
Prg4CreERt2を様々な遺伝子のFloxマウスと掛け合わせ、変形性膝関節症モデル（DMMモデル）の解析が進んでおり、初期変形性膝関節症発症に関わるメカニズムを組織学的解析（蛍光免疫染色）が進んでいる。
さらにPrg4ノックアウト成体マウスの関節の関節最表層におけるRNA発現をコントロール（野生型）と比較するために、RNAシークエンスでの解析を進めることができた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
解析に必要なマウスは揃っていたため、すぐに組織学的解析やRNAシークエンス、コンフォーカル解析などを進めることができた。
関節形成期におけるPrg4発現細胞の役割の解析は、組織学的解析やコンフォーカル解析より、Prg4が胎生期より関節形成期に強く発現し、その影響は軟骨下骨の形成にも影響を及ぼすことがわかった。
さらに、当教室ではPrg4CreERt2を様々な遺伝子のFloxマウスと掛け合わせ、変形性膝関節症モデル（DMMモデル）の解析が進んでおり、初期変形性膝関節症発症に関わるメカニズムを組織学的解析（蛍光免疫染色）が進んでいる。Prg4ノックアウト成体マウスの関節の関節最表層におけるRNA発現をコントロール（野生型）と比較するために、RNAシークエンスでの解析を進めることができた。
In vitroの解析においては、Prg4を制御する他のシグナル、上流遺伝子の網羅的解析を進めており、上流調節候補遺伝子をいくつかピックアップすることができた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は今年度の解析と結果をもとに、さらに、Prg4を発現増強させる上流遺伝子を同定することで、関節軟骨最表層の保護、変性予防を目指すことができる創薬候補分子、低分子化合物を見つけ、解析を行う予定である。
マウスを用いた解析では、Prg4発現細胞はDTAによって死滅し、その効果はGFP標識される（Prg4CreERt2; DTAflox/+:mTmGflox/+）は引き続き、関節形成期におけるPrg4発現細胞の役割の解析を行い、他の分子との関連をみるために、Prg4CreERt2マウスを様々な遺伝子のFloxマウスと掛け合わせたマウスを作成し、変形性膝関節症モデルで解析を行う。
|
| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由：順調に研究が進んでいるため、必要以上に経費をかけずに済んだ。
次年度使用計画：in vivoの解析など、次年度以降の経費のかさむ実験に使用する計画である。
|
