Osteoclast regulation by ITAM motif and Stat1

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K09461
• 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: Kumamoto University
• Principal Investigator: Fujimoto Toru 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 特定研究員 (00433003)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮本 健史 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (70383768)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 整形外科

Outline of Final Research Achievements

Various bone-placed medical implants, such as artificial joints and bone-joint plates, are in use. Bone resorption around such in vivo bone implants causes loosening and other problems, but the mechanism underlying bone resorption around implants was not clear. In this study, we found that CTLA4-Fc, which suppresses CTLA4-CD80/86 signaling, directly inhibits osteoclast differentiation by suppressing calcium oscillation and NFATc1 expression induced by RANKL, a cytokine essential for osteoclast differentiation that is responsible for bone resorption around implants. We also found that this action of CTLA4 is mediated by FcRγ, one of the ITAMs.

Free Research Field

整形外科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

人工関節などの骨設置型の医療用インプラントは、今日の医療に欠かせない。しかし、骨設置型の医療用インプラントの周囲で骨吸収が起こると、インプラントの抜去や再設置など、患者にとって極めて負担の大きな事態を余儀なくされることもしばしばであり、その対策は重要である。インプラント周囲の骨吸収は破骨細胞によって誘導されるが、本研究ではインプラントに反応して誘導される破骨細胞分化において、CTLA4がFcRγを介してRANKLによる破骨細胞分化を直接抑制することを見出しており学術的意義がある。また今後のインプラントのゆるみ対策の一助となるなど、社会的意義もあると考えている。