低ホスファターゼ症の治療薬としての小分子化合物の探索

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K17333
• Research Institution: Shimane University
• Principal Investigator: 高橋 知男 島根大学, 医学部, 特別協力研究員 (10624934)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 低ホスファターゼ症

Outline of Annual Research Achievements

1. MSCおよびOstのstemnessや骨分化に関わる分子メカニズムの同定
HPP患者、HPP保因者および健常人のMSC・Ostの網羅的遺伝子発現に関して、また、HPP患者から樹立 したiPS細胞から分化誘導したMSCおよびOstに関して、網羅的遺伝子発現を行い、 同様の解析を行った。その結果、MSCにおいてHPP患者が健康人よりも高発現あるいは低発現している遺伝子は、それぞれ40遺伝子、199遺伝子が同定された。また、Ostにおいては、136遺伝子、147遺伝子が同定された。その後、Ontology解析を行ったところ、stemnessおよび 骨分化に関わる優位差を認めた遺伝子をそれぞれ5個、７時同定することができた。
2. HPP由来MSC・Ostの機能を回復する遺伝子の同定
その候補遺伝子発現を調整して、コロニー形成能、増殖能を検討している、また、骨分化はMSCを骨分化誘導培地で培養後、免疫染色、ALP活性、で評価している。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

網羅的遺伝子発現解析が終了して、個別の候補遺伝子の機能を解析しているので、予定通り、進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

1. HPP由来MSC・Ostの機能を回復する遺伝子の同定
HPP由来MSCやOstはstemnessや骨分化が低下しているため、候補遺伝子をノックダウンあるいは強制発現して、stemnessおよび骨分化の機能が回復することを検討する。具体的な方法として、stemnessはコロニー形成能、増殖能、遺伝子発現で、骨分化はMSCを骨分化誘導培地（Dex+ViC+β-GP）で培養後、免疫染色、ALP活性、遺伝子発現および石灰化能で評価する。また、生体内での効果を示すために、HPPモデルマウス（当該研究室で飼育中）にウイルスベクターに搭載した候補遺伝子を投与して、骨の石灰化の回復や生存率の改善を確認する。
2. 小分子化合物の探索
(1)in silico解析による小分子化合物の探索
上記で同定した遺伝子に作用する小分子化合物をin silico解析で探索する。候補小分子化合物のうち、ヒトへの投与が可能な化合物を以降の実験に用いる。

Causes of Carryover

予定通り実験は行えているが、試薬の値段が予定よりも安価に購入できたため