2014 Fiscal Year Research-status Report
TNF2型受容体アゴニストによる新規骨吸収抑制薬の創生
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25670787
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
大谷 啓一 東京医科歯科大学, 歯学部, 非常勤講師 (10126211)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
高橋 真理子 東京医科歯科大学, 歯学部, 技術職員 (90334440)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | TNF / 骨吸収 / 骨形成 / 炎症 / LPS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
TNF2型受容体（TNFR2）の骨吸収抑制作用の確認：前年に骨吸収促進作用を示すマウスモデルに関して検討が必要であったので、バクテリアLPS(lipopolysaccaride)を投与する系を試みた。LPSをマウス頭蓋皮下に注射を行うと炎症が起こる。その際の頭蓋骨には生理食塩液を投与した対照マウスと比べて多くの陥凹が認めれ骨吸収が亢進していることが確かめられた。そこでTNF2型受容体欠損マウスを用いてLPS投与の際の骨吸収進行状態の評価を行った。LPS投与した正常マウスに較べてLPS投与TNF2型受容体欠損マウスにおいて頭蓋骨での陥凹数が増加しており、明らかに骨吸収の程度が亢進していた。また同時にLPS投与部位に炎症性の変化認められたが、これに関しては正常マウス、欠損マウスでは差がないようであった。組織学的評価を行ったところLPS投与TNF2型受容体欠損マウスで酒石酸抵抗性酸性フォスファターゼ陽性の破骨細胞数の増加が認められた。したがってこれまで認めてきたTNFR2の骨吸収活性に対する抑制的作用が本実験系でも確認することができた。しかしバクテリア由来のLPSにより亢進する骨吸収活性がTNF(腫瘍壊死因子)を介したのもであるかに関しては確実な証拠はないので、今後血中TNF活性測定などの直接的な観察が必要となろう。また前年度行ったTNF/ナノゲル複合体の投与方法を改良するとより高い骨吸収効果を起こすことを見出した。
TNFR2アゴニストの作用：数種類のアゴニスト候補をin vitroのRAW細胞とMCSF,RANKLを用いた破骨細胞形成系において評価したが、著しい抑制効果を示す候補物質を見出すには至らなかった。
TNFR2情報伝達下流の解析：TRIPなどのTNFR2関連のアダプタータンパクの解析を試みているが具体的な成果は得られていない。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
TNF受容体の2つのタイプのうち2型受容体が骨吸収を負に制御することを想定して実験を進めている。マウスを使用した骨吸収評価の実験系は今年度に改良加えており解決の目途はついてきた。バクテリアLPSを用いた骨吸収実験系は確実に骨吸収の評価を行うことが可能でありTNFR2の機能を評価できることが判明した。しかし、LPS刺激がTNFを介して骨吸収反応を起こすのか不確かな面もあるのでさらに検討が必要である。また初年度に試みたTNF/ナノゲルを頭蓋骨に投与する方法を改善するとよい結果が得られるようなので、それをさらに工夫して遺伝子欠損マウスに適した炎症性骨吸収実験系の確立を行うことを考えている。
TNFR2へのアゴニスト探索に関してはかなり難渋している。共同研究先より数種類の候補薬物を提供されてin vitroの系で検討を行っているが目覚ましい効果を示すものには出会っていない。協力機関との連携を密にして進めているが、候補物質の設計や安定性、溶解性などに問題があるようで、実験系における評価が進まない問題点がある。
TNFR2下流シグナルについても検討が進んでおらず、実験系の組み立てと分子生物学的手法の検討が不十分であるので改善を行う必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
TNFR2の骨吸収抑制作用の確認に関してはマウス実験系での評価が必須である。今年度LPS投与実験系が有用であることが判明した。一方、前年に行ってきたマウス頭蓋骨へのTNF/ナノゲル複合体投与の実験系が、実験手技を改良することで確実に骨吸収を起こすことができるようになった。この系はTNFの骨吸収への関与が確かであるので、LPS投与より優位性がある。そこでこの系の再構築を確実に行ってマウスを用いたin vivoの評価系としたい。アゴニスト候補物質の評価系としてin vivoでのマウス実験系は重要であるので、より簡便で信頼性の高い評価を行える方法を探求する。
最適なTNFR2アゴニスト候補物質を得るには化学構造設計、安定性、溶解性などの問題を解決する必要がある。これに関しては協同研究先との連携が大事であるので、今後より一層の情報交換を行い、よい候補物質の獲得に努めたい。また最初に候補物質スクリーニングとして行われるRAW細胞による破骨細胞形成系についても改善が必要である可能性がある。この系のTNFR2の発現程度を一度確かめて、評価系としてより効率的な系なのかを確認したい。もしTNFR2の発現が少なく評価系として不適切であれば、別の骨髄系細胞などを使用した破骨細胞形成系の使用を考慮する。
TNFR2下流シグナルの検討は我々の手では難しいこともあるのでより広く情報を集めて、本研究方法をよく知る他の研究機関との共同研究を視野に入れて検討してゆきたい。
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