2021 Fiscal Year Annual Research Report
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20H03811
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
中島 正宏 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 研究員 (10338692)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 後縦靭帯骨化症 / OPLL / 疾患感受性遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
OPLLは遺伝要因と環境要因の相互作用により発症する多因子遺伝病であると考えられているが、その成因、遺伝要因には不明な点が多い。われわれは世界で初めてOPLLのGWASを行い、OPLLの発症と関連する遺伝子多型が存在するゲノム領域を複数発見した。本研究の目的は、OPLLの発症に関与する疾患感受性遺伝子を同定し、同定した遺伝子の機能解析研究を突破口に、OPLLの病態を分子レベルで解明することである。
本年度は、OPLLの疾患感受性遺伝子と考えられる、昨年度同定した遺伝子データベースに登録されていないCCDC91の新たな転写物（スプライスバリアント）の機能解析を行った。スプライスバリアントの組織や細胞での発現様式から骨芽細胞分化への関与が考えられた。間葉系幹細胞（mesenchymal stem cell: MSC）の骨芽細胞分化の系において、スプライスバリアントはアルカリフォスファターゼやオステオカルシンなどの骨分化マーカーの発現に先立って上昇した。MSCのスプライスバリアントをノックダウンすると、骨芽細胞分化は抑制された。一方、MSCにスプライスバリアントを過剰発現させると、骨芽細胞分化は促進した。このことから、スプライスバリアントは骨芽細胞分化を促進することでOPLLの骨化に関与することが示唆された。
スプライスバリアントは、long non-coding RNA（lncRNA）に分類される。LncRNAはさまざまな機能を持つが、その一つとして、microRNAと結合し、microRNAの活性を調節するというcompeting endogenous RNA (ceRNA)としての機能が知られている。スプライスバリアントに結合するmicroRNAをin silico予測したところ、骨芽細胞分化に重要な遺伝子をターゲットとするmicroRNAがいくつか見つかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は当初の予定通り、新たに同定したCCDC91のスプライスバリアントの機能解析を行った。スプライスバリアントの発現解析、ノックダウンや過剰発現の解析から、スプライスバリアントはMSCの骨芽細胞分化を促進することでOPLLの骨化に関与することが示唆される。疾患感受性遺伝子多型のリスクバリアント→スプライスバリアントの発現増加→MSCの骨芽細胞分化の促進という経路が明らかになったが、スプライスバリアントの発現増加がなぜMSCの骨芽細胞分化を促進するのかは未解明である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、スプライスバリアントの骨芽細胞分化促進作用のメカニズムを解明する。LncRNAであるスプライスバリアントがmicroRNAと結合し、microRNAの活性を調節するcompeting endogenous RNA (ceRNA)として機能するという仮説のもと、解析を進める。
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