Induction of odonto-/osteoblastic differentiation by FGF18 and its clinical application

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25861787
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 大井 智恵 東京医科歯科大学, 歯学部, 非常勤講師 (30431935)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: FGF18 / 細胞増殖 / 歯髄細胞 / 細胞分化 / 象牙芽細胞 / Wnt / FGF2

Outline of Annual Research Achievements

Fibroblast Growth Factors (FGFs)は代表的な成長因子であり、特にFGF2は細胞増殖にかかわっている。申請者はFGFsのメンバーの一つであるFGF18に着目し、FGF18がそのリセプターであるFGFR2および3ととも歯髄組織および歯髄細胞に高い発現が認められることを明らかにした。さらにFGF18欠損マウスにおいて、歯の発育不全が認められることも確認した。FGF18は骨芽細胞において分化を促進する方向に誘導することが報告されている。また、FGF18産生には、Runx2およびWntシグナルが関与していることも報告されている。しかし、象牙芽細胞分化における役割については十分に解明されていない。
FGF18はFGF2と同程度の細胞増殖誘導能を歯髄細胞に対して示すことを確認した。さらにFGF18には、骨芽・象牙芽細胞マーカーであるAlkaline PhosphataseおよびDentin Matrix Protein 1発現を促進する機能を有していていることを確認した。しかし、FGF18がそのリセプターであるFGFR2および3に結合することにより誘導されるPI3K-Akt、MAPK等にシグナルについて解析が不十分であり今後の課題である。
マウス歯乳頭細胞はBMP2存在下で培養することで象牙芽細胞へ分化するが、その際Wnt5a、Wnt11のmRNA発現が誘導される。またWntシグナル阻害薬により象牙芽細胞へ分化が抑制されることから、Wntシグナルも象牙芽細胞分化において重要な役割を担っていると考えられる。これらの所見から、FGF18シグナルとWntシグナルのクロストークが象牙芽細胞への分化誘導過程で起きていると推察される。