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2023 Fiscal Year Research-status Report

Elucidation of the mechanisms for bone destruction in chordoma.

Research Project

Project/Area Number 22K09217
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

河合 克宏  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (00553653)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords脊索腫 / JHC7細胞 / 破骨細胞 / RANKL
Outline of Annual Research Achievements

初年度の解析により、脊索腫浸潤部では、骨梁構造の破壊と多数の小孔を含む、分断された骨小片を認め骨密度は、腫瘍周囲のトルコ鞍底骨や斜台骨と比較して、有意に低下していた。さらに、斜台の骨小孔内に観察された脊索腫細胞集団について、それらの細胞が破骨細胞のマーカーであるTRAP陽性であり、破骨細胞が発現するタンパク質分解の1つであるCathepsinKも発現していることがわかった。これらのことは、脊索腫細胞細胞が、破骨細胞と類似した分子基盤を用いて、酸性環境を作りだし、直接骨破壊に寄与している可能性を示唆する。そこで、脊索腫検体から樹立された細胞株であるJHC7細胞をモデル細胞として、脊索腫細胞自身が破骨細胞の様な骨溶解性を示す可能性について検討した。まず初めに、JHC7細胞が脊索腫検体で見られたTRAP活性を示すのかを破骨細胞誘導因子であるRANKLの有無の条件下で検討した。その結果、JHC7細胞はRANKLの存在下において、TRAP活性を示すことがわかった。次にJHC7細胞は通常の培養環境においても、稀に破骨細胞の特徴である多核の細胞が観察されることから、JHC7細胞が細胞融合をするのかをRANKLの有無の条件下でライブセルイメージングにより検討した。その結果、JHC7細胞は細胞融合を示し、その頻度がRANKLの添加により顕著に増加することがわかった。また免疫染色法によりJHC7細胞におけるタンパク質分解酵素CathepsinKおよびCathepsinBの発現を検討したところ、JHC7細胞にCathepsinKおよびCathepsinBの発現を認め、その発現量はRANKL刺激により増加することがわかった。これらの結果は脊索腫細胞が、破骨細胞と類似した分子基盤を用いて、酸性環境を作りだし、直接骨破壊に寄与している可能性を示唆する。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

脊索腫から樹立されたJHC7細胞を用いて破骨細胞のマーカーであるTRAP、CathepsinKやCathepsinBが発現しており、これらの発現が破骨細胞誘導因子であるRANKLの刺激により増加すること、さらにJHC7細胞は破骨細胞同様に細胞融合を示し、RANKLにより細胞融合が促進することがわかった。これらの結果は、初年度に見られた脊索腫検体を用いた解析結果とも一致しており、脊索腫細胞が破骨細胞と類似した分子基盤を用いて酸性環境を作り出し、骨破壊に直接寄与する可能性を示すことができた。

Strategy for Future Research Activity

これまでの解析から、脊索腫細胞が破骨細胞と類似した分子基盤を用いて酸性環境を作り出し、骨破壊に直接寄与する可能性を示すことができた。このことから、次年度はこれまで破骨細胞研究に用いられてきた、細胞内カルシウム指示薬よるライブセルイメージング、細胞内酸性オルガネラの蛍光プローブを用いたイメージング、骨吸収アッセイプレートによる骨吸収アッセイなどの実験手法を脊索腫細胞に応用することで、脊索腫細胞が直接骨溶解に寄与する可能性について検証する。さらに、カルシウム動態変化、酸分泌の可能性などを破骨細胞誘導因子の有無の条件下で調べることにより、脊索腫細胞による骨破壊メカニズムを明らかにする。また、骨溶解が脊索腫細胞の増殖に与える影響についても、骨溶解に関連するサイトカインを中心に検討することで、脊索腫による骨破壊と腫瘍増大の関係についても調べる。

  • Research Products

    (3 results)

All 2023

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] 石灰化軟骨バイオミメティクによる骨形成促進表面の開発2023

    • Author(s)
      河合克宏, 黒田有希子, 松尾光一
    • Organizer
      第41回日本骨代謝学会学術集会
  • [Presentation] 皮質骨を挟んで向かい合った骨芽細胞と破骨細胞の「トランスペアリング」により長 管骨は周囲の臓器形態 に適合する2023

    • Author(s)
      黒田有希子, 河合克宏, 依田昌樹, 舘沼元春, 百生敦, 松尾光一
    • Organizer
      第41回日本骨代謝学会学術集会
  • [Presentation] 骨芽細胞キラリティを反映する頭蓋冠と腓骨の微細形態2023

    • Author(s)
      松尾 光一, 宇佐美 心手, 田口 育武, 宮本 諭, 黒田 有希子, 野路 しのぶ, 百生 敦, 吉田 光輝, 尾上 弘晃, 河合 克宏
    • Organizer
      第41回日本骨代謝学会学術集会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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