2024 Fiscal Year Annual Research Report
破骨細胞由来エクソソーム解析による薬剤関連顎骨壊死発症メカニズム解明への挑戦
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22K10230
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
近津 大地 東京医科大学, 医学部, 主任教授 (30343122)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
落谷 孝広 東京医科大学, 医学部, 特任教授 (60192530)
藤居 泰行 東京医科大学, 医学部, 助教 (90829748)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 破骨細胞 / MRONJ / 薬剤関連顎骨壊死 / エクソソーム / EV |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、薬剤関連顎骨壊死(Medication-related osteonecrosis of the jaws: MRONJ)におけるエクソソーム（EV:細胞外小胞）の関与による基礎的知見を見出し、発症メカニズムおよび病態の解明を目的とする。昨今、細胞間コミュニケーションツールとしてEVが果たす役割に注目が集まっており、癌や免疫疾患など多様な疾患の診断や治療への臨床応用が期待されている。MRONJも、その病態には骨芽細胞と破骨細胞のコミュニケーションが大きく関わっているが、MRONJの病態とEVの関連を示す研究はまだない。本研究では、まず破骨細胞誘導過程でゾレドロン酸(ZA)を添加することで、破骨細胞の分化能や活性、骨吸収能が抑制されることを確認した。破骨細胞培養上清から超遠心法によりEVを単離し、EV中のmiRNAを抽出し、ZA添加群と対照群の2群間のmiRNA-seq解析を行ったところ、ZA添加群では対照群と比較して11個のmiRNAで発現レベルの上昇、5個のmiRNAで発現レベルの低下を認めた。qRT-PCRではZA添加群にてmiR-146a-5pおよびmiR-322-3pの発現の上昇を認めた。そこで、miR-146a-5pを過剰発現、もしくはZAを添加した破骨細胞由来EVをBMMに取り込みさせると、破骨細胞形成は阻害され、破骨細胞マーカーのmRNA発現レベルの低下を認めた。破骨細胞マーカーの一つであるTraf6は、複数のmiRNAデータベースにおいて、miR-146a-5pの候補標的遺伝子として同定された。一方、骨芽細胞前駆細胞であるMC3T3-E1細胞においてmiR-322-3pを過剰発現させると、Sp7のmRNA発現レベルが有意に増加した。ZAを添加した破骨細胞由来EVは、破骨細胞の機能および骨吸収において重要な役割を果たしている可能性が示唆された。
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