多因子疾患である口蓋裂発症における環境因子と遺伝因子の相互作用メカニズムの解明

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22K21013
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 廣瀬 匠 大阪大学, 歯学部附属病院, 医員 (60965276)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: 口蓋裂 / 環境因子 / 遺伝因子 / 相互作用

Outline of Annual Research Achievements

口唇口蓋裂はヒトの顎顔面領域において最も一般的な先天性疾患であり、咀嚼障害や構音障害、審美障害などを伴い患者のQOLを著しく低下させる。口蓋裂は複数の遺伝因子と環境因子との相互作用により閾値を越えることで発症する多因子疾患であると考えられているにもかかわらず、実際に環境因子と遺伝因子の相互作用のメカニズムは明らかになっていない。デキサメタゾン（DEX）はヒトの口蓋裂発症の環境因子である副腎皮質ホルモンの一種である。また、以前の研究によりDEX投与による口蓋裂発症のメカニズムにP63が関与している知見を得ている。そこで環境因子であるDEXと遺伝因子であるp63の相互作用により口蓋裂が引き起こされるメカニズムの解明を目指した。
具体的には今回p63 KOマウスでのDEX投与による口蓋裂発症率を調べることを行った。p63の低下とDEX投与には拮抗作用が働くことが予測されていた。In vitroの実験として口蓋突起上皮接触モデルを用いて培養を行った後、ヘマトキシリン・エオジン染色を行い上皮の消失の確認を行った。結果野生型のマウスと比べてp63 KOマウスではDEX投与時に上皮の消失が起こり、口蓋の癒合がなされる割合が有意に高いことが示された。また、免疫組織染色を行ったところ野生型マウスでは口蓋突起上皮接触領域にケラチン17を認めたがp63 KOマウスでは認められなかった。In vivoの実験として腹腔内投与を行い口蓋裂の有無の確認を行ったが、野生型とp63KOマウスにおいて有意な差は認められなかった。口蓋突起上皮接触モデルを用いて野生型マウスにDEXと葉酸の同時投与を行い、上皮の消失を確認した。結果、DEXによる口蓋突起上皮の癒合不全は葉酸によって有意に防がれた。また、免疫組織染色を行ったところ口蓋突起上皮癒合部におけるp63の消失を認めた。