遺伝性多発外骨腫症モデルマウスを用いた骨軟骨腫発生に関するヘパラン硫酸の機能解析

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25462326
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 伊藤 芳毅 岐阜大学, 医学部附属病院, 講師 (10313884)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松本 和 岐阜大学, 医学部附属病院, 助教 (40422711)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 多発性外骨腫症

Research Abstract

研究成果
(1)多発性外骨腫症(MHE)マウスモデルライン の樹立: Prx1CreERT EGFP; Ext1 flox/floxマウスは、正常に妊娠・出産が可能であり、成長はExt1 flox/floxマウスとほぼ同等であった。(2)病理学的検討: Prx1CreERT EGFP;Rosa26Reporterマウスを用いてマウスの出生後のPrx1の発現部位を確認した。P28の時点で成長軟骨板辺縁の軟骨細胞でPrx1が発現していた。Prx1CreERT EGFP; Ext1 flox/floxマウスは生後6週までは、四肢、関節軟骨の状態はExt1 flox/flox マウスと明らかな差は認められなかった。生後7週で四肢骨の短縮と、長幹骨骨幹端の膨隆が認められた。病理学的検討で、膝関節と手関節のSafranin O & Fast green 染色を行ったところ、成長軟骨板の側方への延長が認められ、特に大腿骨遠位端において骨軟骨腫同様の異所性軟骨塊形成が認められた。また、膝関節の関節軟骨内に肥大型軟骨細胞塊の出現を認めた。(3) ATDC5を用いたin vitroでの軟骨細胞分化過程におけるヘパラン硫酸の役割の検討: ATDC5をインスリンとヘパラン硫酸拮抗体であるSurfenを同時に投与する事でchondrogenesisが阻害された。qPCRで軟骨細胞分化のmaster遺伝子であるSox9の発現が、Surfen投与によって遅延し、さらに軟骨細胞分化のkey regulatorであるIndian hedgehog の発現が促進していた。
本研究により、マウスの出生後の四肢骨の成長軟骨板からExt1が一部欠失し、骨軟骨腫が形成され、関節軟骨内に異常な肥大型軟骨細胞が出現する事が明らかになった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

新たな多発性外骨腫症モデルマウスとして Prx1CreERT EGFP; Ext1 flox/floxマウスを樹立することができた。しかし、骨軟骨腫形成メカニズムとその治療ターゲットに対する検討がまだ行われておらず、今後残りの期間で検討していく予定である。

Strategy for Future Research Activity

今年度、新たな多発性外骨腫症モデルマウスとして Prx1CreERT EGFP; Ext1 flox/floxマウスを樹立することができた。今後、骨軟骨腫形成に関わるシグナル(BMP、Wnt、Ihh、PTHrP、FGF)などを組織染色、in situ hybridizationなどを行い検討していく予定である。また、骨軟骨腫形成に重要と予想されるシグナルの拮抗剤などをマウスに投与し、骨軟骨腫形成予防効果も検証していく予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

当初の予定に必要であった実験器具を購入したが、差額として4872円残ってしまった。
次年度の物品購入費に使用する予定である。