2021 Fiscal Year Annual Research Report
機能亢進型GNAS変異マウスを用いた線維性骨異形成症の病態解明と創薬展開
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21H03110
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
豊澤 悟 大阪大学, 歯学研究科, 教授 (30243249)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鵜澤 成一 大阪大学, 歯学研究科, 教授 (30345285)
田熊 一敞 大阪大学, 歯学研究科, 教授 (90289025)
阿部 真土 大阪大学, 歯学研究科, 講師 (40448105)
宇佐美 悠 大阪大学, 歯学研究科, 講師 (80444579)
松井 崇浩 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (50747037)
廣瀬 由美子 (堀由美子) 独立行政法人国立病院機構大阪医療センター(臨床研究センター), 医学系研究科, 招へい教員 (60528785)
廣瀬 勝俊 大阪大学, 歯学研究科, 助教 (00824898)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 機能亢進型GNAS変異疾患 / 線維性骨異形成症 / 骨髄間質細胞 / 未分化間葉系幹細胞 / シグナル伝達異常 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
機能亢進型GNAS変異疾患では、GNAS遺伝子変異により細胞内のシグナル伝達に異常が起こって、様々な臓器に病変を発症する。骨に発症する線維性骨異形成症(FD)は、GNAS遺伝子変異が間葉系幹細胞に起こる骨格疾患である。FDは骨髄内に発生するため、GNAS変異Floxマウスと、骨髄間質細胞(CAR細胞)特異的にCreを発現するLepR-Creマウス(阪大の長澤先生から供与)と交配させて、骨髄内のLepR陽性CAR細胞が変異GNASを発現するLepR-Cre;GNAS変異マウスを作製し解析を行った。その結果、4,12,24週齢のLepR-Cre;GNAS変異マウスの長管骨の骨髄内の海綿骨の増生は明らかではなかったが、骨髄内の海綿骨は大型の骨芽細胞に取り囲まれ、好銀性を示す細網線維により包まれていた。
LepR陽性CAR細胞は、骨髄の主なcolony-forming unit fibroblast(CFU-F)の供給源であることから、4,14週齢のLepR-Cre;GNAS変異マウスの長管骨骨髄の単離細胞を用いたCFU-Fアッセイを行った。その結果、LepR-Cre;GNAS変異マウスのcolony forming活性は、野生型に比較して4週齢で著しく亢進し、14週齢でもそのレベルは低下するものの、有意に高い活性が示された。さらに、4,14週齢の骨髄からの単離細胞の骨芽細胞分化誘導培地による培養では、LepR-Cre;GNAS変異マウス群では、石灰化ノジュール形成の亢進が認められた。
また、GNAS変異Floxマウスと未分化間葉系幹細胞にCreを発現するPrx1-Cre-ERT2マウスを交配して、Prx1-Cre-ERT2;GNAS変異マウスを作製した。次に、生後1週齢のPrx1-Cre-ERT2;GNAS変異マウスにタモキシフェンを投与し、4,12週齢で、長管骨の骨形成が亢進することを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
LepR-Cre;GNAS変異マウスの長管骨の解析は順調にすすんでおり、次のPrx-Cre-ERT2;GNAS変異マウスの長管骨の骨増性変化も確認できており、次に詳細な解析に進めることができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
LepR-Cre;GNAS変異マウスの方は、骨再生実験による骨髄変化を解析する予定である。Prx-Cre-ERT2;GNAS変異マウスの方は、FDのモデルマウス作製には、どの時期にタモキシフェンを投与して変異GNASを発現させるのが適切かを検討していく。
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