Exploring therapies for bone damage in patients with inherited bone diseases using iPS cells

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K17027
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
• Research Institution: Tokyo Dental College
• Principal Investigator: Aoki Hideto 東京歯科大学, 歯学部, 非常勤講師 (90801481)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: iPS細胞 / 骨分化 / Runx2 / 再生療法

Outline of Final Research Achievements

Using iPSCs derived from established Runx2+/- and -/- mice, we investigated the potential of iPSC application as a treatment for bone damage in patients with inherited bone diseases. During the early stages of osteoblast differentiation, Rankl expression was upregulated and Vdr expression was downregulated in Runx2-/- cells compared to wild-type mouse iPSC-derived osteoblasts. Furthermore, the response to 1α,25(OH)2D3 was decreased in Runx2-/- cells. These findings suggest that the regulation of Rankl and Vdr by Runx2 has a significant impact on bone mass, providing important data for osteoporosis treatment strategies for patients with clavicular craniocranial dysplasia, a genetic bone disease caused by Runx2+/-.

Free Research Field

再生医療

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

iPS細胞は高い増殖能と多分化能を有することで、細胞移植におけるソースとして期待されている。特に、疾患特異的iPS細胞への期待は大きく、病態解明が困難とされてきた多くの疾患において、その利用価値が高まっている。本研究では、樹立したRunx2ヘテロ、ホモ欠損マウス由来iPS細胞を用いて、遺伝性骨疾患患者の骨損傷に対する治療法としてのiPS細胞応用の可能性について検討した。その結果、Runx2によるRanklとVdrの複合制御が骨量に大きく影響することが示唆された。本研究内容はRunx2ヘテロ欠損が原因の遺伝性骨疾患である鎖骨頭蓋異形成症患者の骨粗鬆症治療に対する重要なデータである。