2015 Fiscal Year Annual Research Report
RANKL結合ペプチドのオリゴマー化による新規骨形成促進剤の創生
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25293377
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
青木 和広 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (40272603)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本間 雅 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (60401072)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 骨形成 / BMP-2 / RANKL結合ペプチド / 粘膜下注射 / 骨造成 / 低侵襲 / ゼラチンハイドロゲル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、RANKLを骨形成促進薬の新たな創薬ターゲットと考え、RANKLに結合するペプチドの臨床応用に向けた研究展開をすることを目標として研究を進めてきた。
今年度は以下のことが明らかとなった。
１）RANKL結合ペプチドであるOP3-4は骨芽細胞分化促進作用を持つが、単独では頭蓋骨骨欠損モデルの骨欠損をすべて埋めるほどの骨形成促進作用を持たない。OP3-4と同様なRANKL親和性をもつW9ペプチドも同様であり、BMP-2と併用することにより相乗的な骨形成促進作用を発揮することが明らかとなった。
２）0.56 mgのOP3-4を1μｇのリコンビナントヒトBMP-2と共に、直径20μｍの微粒子状ゼラチンハイドロゲルにしみこませることにより27ゲージの注射針を用いて粘膜下注射を行うことが可能となった。粘膜下注射を行うことにより、マウス上顎骨に骨新生を誘導することが出来た。
３）通常、BMP-2は担体の大きさ以上には骨を形成できないが、OP3-4を併用することにより、垂直的に盛り上がる骨を造成することが出来た。骨の石灰化は造成した組織の外側から中心に進むことが蛍光ラベルした非脱灰切片の観察により明らかとなった。このことは、石灰化が始まる前に、すでに骨となる塊が形成されていたことを示している。さらに、注射後7日目の注射部位ではBrDU陽性細胞がBMP-2単独群より増えていたことから、BMP-2により誘導された幹細胞がOP3-4により増殖し、垂直に粘膜を押し上げたのではないかと考えられた。
４）細胞表面のRANKLをオリゴマー化するためにOP3-4ペプチドをPEGに結合させたリポソームによりST-2細胞を刺激すると、AktやS6K1リン酸化というRANKLの細胞内への逆シグナルは刺激するものの、そのリン酸化強度はペプチド濃度を1.25％、2.5％、5％と上げても変化は認められず、またin vivoの骨形成促進作用も明らかではなかった。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
平成28年3月23日 東京医科歯科大学より本科研費を用いた仕事をプレスリリースしました。
「世界初、手術が不要の注射による簡便な顎骨造成をマウスで成功 」
― 歯科医が夢見る患者にやさしい治療法開発への期待 ―
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[Journal Article] The inhibitory effects of a RANKL-binding peptide on articular and periarticular bone loss in a murine model of collagen-induced arthritis: A bone histomorphometric study.2015
Author(s)
Kato G, Shimizu Y, Arai Y, Suzuki N, Sugamori Y, Maeda M, Takahashi M, Tamura Y, Wakabayashi N, Murali R, Ono T, Ohya K, Mise-Omata S and Aoki K.
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Journal Title
Arthritis Research & Therapy
Volume: 17
Pages: 251-265
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] A RANKL-binding peptide accelerates BMP-induced bone regeneration in murine maxilla by subperiosteal injections.2015
Author(s)
Uehara T, Mise S, Arai Y, Sugamori Y, Kato G, Tamura Y, Tabata Y, Murali R, Wakabayashi N, Miyashin M, Aoki K
Organizer
13th Congress of the Internatitonal Society of Bone Morphometry
Place of Presentation
東京ガーデンパレス(東京都文京区）
Year and Date
2015-04-27 – 2015-04-29
Int'l Joint Research
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