骨破壊性疾患における細胞内シグナルの解明

• 研究課題/領域番号: 12671397
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 整形外科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 仲村 一郎 (2001) 東京大学, 医学部・附属病院, 助手 (30323596); 清水 学 (2000) 東京大学, 医学部・附属病院, 助手 (60313136)
• 研究分担者: 織田 弘美 東京大学, 医学部・附属病院, 助教授 (60101698) ; 田中 栄 東京大学, 医学部・附属病院, 助手 (50282661) ; 仲村 一郎 東京大学, 医学部・附属病院, 助手 (30323596) ; 河野 慎次郎 東京大学, 医学部・附属病院, 助手 (40333463)
• 研究期間 (年度): 2000 – 2001
• 研究課題ステータス: 完了 (2001年度)
• 配分額: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円); 2001年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円); 2000年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
• キーワード: 慢性関節リウマチ / 破骨細胞 / RANKL / RANK / 破骨細胞数 / TRAF6

研究概要

これまでにわれわれはRA患者より手術時に採取した滑膜組織から酵素消化法によって滑膜細胞を採取し、これを活性型ビタミンD、マクロファージコロニー刺激因子の存在下で培養することによって破骨細胞様の多核細胞が形成されることを明らかにした。Receptor Activator of NF-κB Ligand (RANKL)はTNFスーパーファミリーに属する膜結合蛋白であり、破骨細胞前駆細胞である単球・マクロファージ系の細胞に発現するレセプターRANKに結合することによって破骨細胞への分化を決定すると考えられる。滑膜組織におけるRANKLの発現をノーザンブロットによって検討したところ、RA滑膜にはRANKLが大量に発現していること、一方変形性関節症患者の関節滑膜にはRANKLの発現は少ないことが明らかになった。滑膜細胞を免疫染色にて検討したところ、滑膜線維芽細胞に極めて強いRANKLの発現が認められた。
RANKLの発現は活性型ビタミンD3の刺激によってupregulateされた。滑膜細胞による破骨細胞形成系にRANKLの生理的なインヒビターであるosteoprotegrin (OPG)を添加すると、この培養系における破骨細胞形成を抑制した。アジュバント関節炎ラットはRAのモデルとして用いられ、顕著な骨関節破壊を来すが、OPGを炎症関節に局所投与することによりアジュパント関節炎ラットにおける骨破壊が抑制された。以上の結果よりRANKL-RANK系をターゲットにした新しい骨関節破壊治療アプローチが可能であると考えられる。今後OPG、あるいはRANKL-RANK系を抑制するような低分子薬剤の開発が期待される。

研究成果

• [文献書誌] Aiichiro Yamamoto et al.: "Requirement of both NF-kB and JNK pathway for osteoclast-genesis induced by RANKL"J. Bone. Miner. Res.. (in press). (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] S.Tanaka et al.: "The osteoclast : a potential therapeutic target of bone and joint destruction in rheumatoid arthritis"Modern Rheumatology. 11. 177-183 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] H.Takayanagi et al.: "Receptor activator of nuclear factor KB ligand/osteoclast differentiation factor is involved in osteoclastogenesis"Arthritis Rheum. 43. 259-269 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Aiichiro Yamamoto, Tsuyoshi Miyazaki, Yuho Kadono, Hiroshi Takayanagi, Toshiki Miura, Kenji Wakabayashi, Hiroshi Nishina, Toshiaki Katada, Hiromi Oda, Kozo Nakamura, and Sakae Tanaka: "Requirement of Both NFB and JNK Pathways for Osteoclastogenesis Induced by Receptor Activator of NF- B Ligand (RANKL)"J. Bone Miner. Res. in press. (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] S Tanaka, K Nakamura, H Oda: "The osteoclast : a potential therapeutic target of bone and joint destruction in rheumatoid arthritis"Modern Rhematology. 11. 177-183 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H Takayanagi, H Iizuka, T Juji, T Nakagawa, A Yamamoto, T Miyazaki, Y Koshihara, H Oda, K Nakamura, S Tanaka: "Receptor activator of nuclear factor kB ligand/ Osteoclast differentiation factor is involved in osteoclastogenesis from synoviocytes in rheumatoid arthritis"Arthritis Rheum. 43. 259-269 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Onodera S, Nishihira J, Iwabuchi K, Koyama Y, Yoshida K, Tanaka S, Minami A.: "Macrophage migration inhibitory factor up-regulates matrix metalloproteinase-9 and -13 in rat osteoblasts. Relevance to intracellular signaling pathways"Journal of Biological Chemistry. (In press).
• [文献書誌] Yamamoto A, Miyazaki T, Kadono Y, Takayanagi H, Miura T, Wakabayashi K, Nishina H, Katada T, Oda H, Hakamura K, Tanaka S.: "Requirement of Both NF- B and JNK Pathways for Osteoclastogenesis Induced by Receptor Activator of NF- B Ligand (RANKL)"Journal of Bone and Mineral Research. (In press).
• [文献書誌] Mochizuki T, Asai A, Saito N, Tanaka S, Katagiri H, Asano T, Nakane M, Tamura A, Kuchino Y, Kitanaka C, Kirino T: "Akt protein kinase inhibits non-apoptotic programmed cell death induced by ceramide"Journal of Biological Chemistry. 277. 2709-2797 (2002)
• [文献書誌] Kobayashi N, Kadono Y, Naito A, Matsumoto K, Yamamoto T, Tanaka S, Inoue J-1: "Segregation of TRAF6-mediated signaling pathways clarifies its role in osteoclastogenesis"EMBO Journal. 20. 1271-1280 (2001)
• [文献書誌] 田中 栄: "破骨細胞およびその前駆細胞への遺伝子導入"日本骨代謝学会雑誌. 19. 76-79 (2002)
• [文献書誌] 田中 栄: "破骨細胞機能制御におけるc-Srcシグナルの役割"医学のあゆみ. 198. 569-573 (2001)
• [文献書誌] 田中 栄(松本俊夫編): "新・分子骨代謝学と骨粗鬆症 「破骨細胞の機能とその調節」"メジカルレビュー社. 511 (2001)
• [文献書誌] 田中 栄(松本俊夫編): "新臨床医のための分子医学シリーズ 骨・軟骨代謝と注目の骨疾患 「炎症性疾患と骨」"羊土社. 179 (2002)
• [文献書誌] Yoshida Y.,Tanaka S. et al.: "Segregation of TRAFG-mediated signaling pathways clarifies its role in osteoclastogenesis."EMBO J.. (in press). (2001)
• [文献書誌] Kobayashi N.,Tanaka S. et al.: "Negative regulation of BMP/Smad signaling by Tob in osteoblasts."Cell. 103. 1085-1097 (2000)
• [文献書誌] Nakagawa T.,Tanaka S. et al.: "Overexpression of the csk gene suppresses tumor metastasis in vivo."Int.J.Cancer. 88. 384-391 (2000)
• [文献書誌] Mlura T.,Tanaka S. et al.: "Partial functional recovery of paraplegic rat by adenovirus-mediated gene delivery of constitutively active MEKI."Exp.Neurol.. 166. 115-126 (2000)
• [文献書誌] Miyazaki T.,Tanaka S. et al.: "Reciprocal Role of ERK and NF-κB pathways in survival and activation of osteoclasts."J.Cell Biol.. 148. 333-342 (2000)
• [文献書誌] Takayanagi H.,Tanaka S. et al.: "Receptor activator of nuclear factor κB ligand/Osteoclast differentiation factor is involved in osteoclastogenesis from synoviocytes in rheumatoid arthritis."Arthritis Rheum.. 43. 259-269 (2000)