ヒト脱落乳歯由来幹細胞を用いたRett症候群の骨表現型の病態解明研究

• 研究課題/領域番号: 20K18761
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分57070:成長および発育系歯学関連
• 研究機関: 地方独立行政法人福岡市立病院機構福岡市立こども病院(臨床研究部)
• 研究代表者: 廣藤 早紀 地方独立行政法人福岡市立病院機構福岡市立こども病院(臨床研究部), 臨床研究部, 医師 (50808136)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: レット症候群 / 乳歯幹細胞 / MeCP2 / 骨芽細胞分化 / 骨粗鬆症 / Rett症候群 / RUNX2 / ミトコンドリア機能不全 / 酸化ストレス / 骨芽細胞 / ヒト脱落乳歯由来幹細胞

研究開始時の研究の概要

Rett症候群（RTT）は、重度の精神運動発達遅滞を示すX連鎖遺伝性疾患であり、原因遺伝子としてMeCP2が同定されている。RTT患者では、精神神経症状だけでなく、脆弱な骨質による易骨折なども生活の質低下の大きな要因の一つとなっている。しかし、神経学的研究と比較して、RTTの骨表現型の病態解明研究およびその治療法の開拓は遅れている。本研究では、RTT患児から供与されたヒト脱落乳歯由来幹細胞（SHED）を疾患モデルとして使用し、骨芽細胞分化とミトコンドリアに焦点を当て、RTTの骨表現型の病態解明を目指す。本研究は、骨症状の予防と改善のための治療薬の開発を含め、RTTの研究領域に大きく寄与すると期待される。

研究成果の概要

本研究では、レット症候群と診断された患児から得られたMeCP2欠損乳歯幹細胞を骨芽細胞に誘導し、その細胞表現型を正常乳歯幹細胞から分化した骨芽細胞と比較し、解析した。MeCP2欠損群では、骨芽細胞への分化障害を認め、これにはWnt/βカテニン経路の障害およびミトコンドリア機能の低下が関与することが明らかとなった。したがって、MeCP2は、脳の発達に重要であるだけでなく、末梢組織では骨芽細胞分化の制御にも関与していると考えられる。本研究により、レット症候群のMeCP2関連骨症状の分子機序解明とともに、Wnt/βカテニン経路やミトコンドリアを標的とした新規治療薬開発のための基礎データを提示できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

レット症候群の研究は、これまで脳を対象にしたものが主体であった。しかし、骨粗鬆症や側弯症などの骨症状も、患児の生活の質を下げる重要な症状である。本研究では、レット症候群の患児から提供された脱落乳歯に含まれる幹細胞を用いて、MeCP2欠損により骨芽細胞分化がどのように障害されるかを調べた。本研究は、脱落乳歯の医学研究への利用可能性を示し、レット症候群の骨症状の発生機序解明と治療薬の開発に役立つと期待される。