2022 Fiscal Year Research-status Report

Molecular dissection of bone pain using a mouse model for autoinflammatory disease

Research Project

Project/Area Number	21K05991
Research Institution	Tokai University
Principal Investigator	阿部幸一郎東海大学, 医学部, 准教授 (90294123)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	吉川正信東海大学, 医学部, 准教授 (90276791)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	慢性再発性多発性骨髄炎（CRMO） / 骨痛モデル / 骨破壊 / Srcファミリーキナーゼ / Fgr / 慢性疼痛 / ダサチニブ
Outline of Annual Research Achievements	自己炎症性骨疾患のひとつである慢性再発性多発性骨髄炎（CRMOと略す）は、自然免疫系が関与する炎症によって骨髄炎を発症し、骨痛や骨破壊の病変によって診断される。CRMOの発症原因については未知な点が多く、また主な症状である骨痛や骨破壊のメカニズムについてもほとんどわかっていない。我々は自己炎症性骨疾患モデルであるAli18変異マウスの原因遺伝子とCRMO患者のバリアントに共通して、SrcファミリーのFgr遺伝子の突然変異を見出した。Ali18マウスでは、Fgrの機能亢進型のミスセンス変異が原因となって、炎症による四肢抹消の破壊、骨髄炎、長骨の骨密度低下などの自己炎症疾患様の表現型が認められた。しかしCRMOの主症状である骨痛については、よくわかっていない。Ali18マウスを用いて種々の疼痛試験をパイロット的に行ったところ、機械性非侵害性刺激に対して過敏となる異痛症（アロディニア）であることが示された。そこで本研究において解析するマウスの数を増やし、また、Ali18マウスの四肢抹消の自己炎症を減弱させることがわかっているキナーゼ阻害剤であるダサチニブを投与した群と比較して疼痛試験を行った。その結果、Ali18マウスでは有意に刺激に対して過反応を起こしていることがわかった。それに比較してダサチニブ投与群では自己炎症が減弱し、野生型と同程度の反応であった。現在、陰性対照となる野生型マウスの疼痛試験のサンプル数が十分でないので、交配を行って準備している。また、Fgrレポーターマウスは継代して順調に数が増えてきたので、現在、組織切片を開始して免疫組織染色のセッティングを行っている。さらに、先端モデル動物支援プラットフォームに応募して採択されたので、Ali18と同じ変異を持つラット系統をゲノム編集によって作製しているところである。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 十分なAli18マウスの数を確保して疼痛試験を行うことができた。また、ダサチニブにより炎症が弱くなるとアロディニアも治癒することがわかったので進捗があった。しかし、野生型マウスの繁殖が悪く、次世代で交配ペアを増やすことになったため、若干の遅れがある。また、同じく繁殖の理由からFgrレポーターマウスを用いた免疫組織染色が遅れているが、十分なマウスの数を確保することができたので、組織切片の作製を開始している。
Strategy for Future Research Activity	現在、Fgr遺伝子座のゲノム変異ラットの作製を、東大医科研の真下教授へ委託している。２，３ヶ月後に候補となるラットを移送する計画であり、それらを用いて疼痛試験を行う予定である。候補となる系統が、アロディニアを示せば、ラットでは変異によるモデルとして初めてである。このモデルを用いて、マウスでは難しい骨痛の原因となる感覚神経経路の解析が可能となると予想される。自己炎症性骨疾患に限らず、がんの骨転移による骨痛の神経回路のモデルとなる可能性も考えられ、治療への応用が期待される。
Causes of Carryover	研究の進捗がやや遅れたために、病理組織切片の作製や免疫組織染色に用いる試薬等の購入が遅れている。また、ゲノム編集ラットの作製についても遅延があるため、維持飼育費の負担がまだ発生していないために使用計画が次年度へ繰り越された。