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1細胞レベルかつ3次元遺伝子構造解析で解き明かす破骨細胞の新たな分化メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 20K22973
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0906:生体機能および感覚に関する外科学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

岡田 寛之  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (10883481)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード破骨細胞 / 1細胞解析 / シングルセル / 多核巨細胞 / シングルセル解析 / 転写制御
研究開始時の研究の概要

骨粗鬆症治療薬にはアンメットニーズが素材する。骨を壊す破骨細胞について、いまだに残された分化の謎を解き明かす。
最新のシングルセル解析および転写因子立体構造解析を行い、多核の巨細胞がどのように遺伝子の発現、転写を制御しているのか、メカニズムを解明する。新たな骨粗鬆症治療薬創出のターゲットを探索する。

研究成果の概要

骨をこわす破骨細胞分化は、従来の研究手法では平均値しか理解できなかった。そこで我々は細胞ごとの多様性を理解するため、1細胞解析を行った。特に、破骨細胞の生物種間差に着目した破骨細胞分化の検証を行った。また、先端ゲノム支援の支援をいただき、従来法では捉え切れていなかった真の破骨細胞の1細胞解析プラットフォームを構築した。さらには公共データを利活用して、骨の1細胞アトラスの樹立に成功した。
ご支援のおかげで、新たな骨粗しょう症治療開発につながる重要な知見を複数得ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高齢社会日本において、骨粗しょう症に起因する脆弱性骨折患者の生命および機能予後改善は、医療・介護の重要課題である。現存する骨粗鬆症治療薬では、全ての高齢者を安全に治療できないため、「速やかに」かつ「安全に」骨密度を改善する新規薬剤の開発が求められている。
本研究の研究成果は、新たな骨粗しょう症創薬ターゲット探索に寄与するものである。スタートアップ支援で得た知見をもとに、臨床応用を見据え研究を加速させる所存である。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Plasmalemmal interface for calcium signaling in osteoclast differentiation2022

    • 著者名/発表者名
      Okada Hiroyuki、Tanaka Sakae
    • 雑誌名

      Current Opinion in Cell Biology

      巻: 74 ページ: 55-61

    • DOI

      10.1016/j.ceb.2022.01.001

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transcription Factor Hematopoietically Expressed Homeobox Protein (Hhex) Negatively Regulates Osteoclast Differentiation by Controlling Cyclin‐Dependent Kinase Inhibitors2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Hisato、Okada Hiroyuki、Hirose Jun、Omata Yasunori、Matsumoto Takumi、Matsumoto Morio、Nakamura Masaya、Saito Taku、Miyamoto Takeshi、Tanaka Sakae
    • 雑誌名

      JBMR Plus

      巻: 6 号: 4

    • DOI

      10.1002/jbm4.10608

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mesenchymal stromal cells in the bone marrow niche consist of multi-populations with distinct transcriptional and epigenetic properties2021

    • 著者名/発表者名
      Kanazawa Sanshiro、Okada Hiroyuki、Hojo Hironori、Ohba Shinsuke、Iwata Junichi、Komura Makoto、Hikita Atsuhiko、Hoshi Kazuto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 15811-15811

    • DOI

      10.1038/s41598-021-94186-5

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Progress of Stem Cell Technology for Skeletal Regeneration2021

    • 著者名/発表者名
      Tani Shoichiro、Okada Hiroyuki、Chung Ung-il、Ohba Shinsuke、Hojo Hironori
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 3 ページ: 1404-1404

    • DOI

      10.3390/ijms22031404

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Finely-Tuned Calcium Oscillations in Osteoclast Differentiation and Bone Resorption2020

    • 著者名/発表者名
      Okada Hiroyuki、Okabe Koji、Tanaka Sakae
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 1 ページ: 180-180

    • DOI

      10.3390/ijms22010180

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] single cell Bone Milieu Atlas作成とその利活用2022

    • 著者名/発表者名
      岡田寛之、谷彰一郎、小俣康徳、寺島明日香、矢野文子*3、斎藤琢*2、田中栄*2、鄭雄一*1、北條宏徳*1
    • 学会等名
      第6回日本骨免疫学会ウィンタースクール
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 1細胞レベルで理解する骨の生理・病理2021

    • 著者名/発表者名
      岡田寛之, 鍛治屋浩、小俣康徳、北條宏徳、鄭雄一、岡部幸司、宮本健史、田中栄
    • 学会等名
      福岡歯科大学口腔医学研究センターシンポジウム「口腔医学研究のRising Sunに出会う」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 数理モデルが解き明かす破骨細胞分化に必須な共刺激2021

    • 著者名/発表者名
      岡田寛之、鍛治屋浩、小俣康徳、北條宏徳、鄭雄一、岡部幸司、宮本健史、田中栄
    • 学会等名
      第36回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 数理モデルが解き明かす破骨細胞分化における細胞内カルシウム動態 - CTLA4-Igの骨破壊抑制機序を含めて2021

    • 著者名/発表者名
      岡田寛之、鍛治屋浩、小俣康徳、北條宏徳、鄭雄一、岡部幸司、宮本健史、田中栄
    • 学会等名
      第39回日本骨代謝学会 日本リウマチ学会合同シンポジウム「関節リウマチにおける関節破壊機序」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] RANKLとITAMが生み出す破骨細胞のカルシウムハーモニー2021

    • 著者名/発表者名
      岡田寛之、鍛治屋浩、小俣康徳、北條宏徳、鄭雄一、岡部幸司、宮本健史、田中栄
    • 学会等名
      第6回日本骨免疫学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Frequency and amplitude analyses of calcium oscillations reveals the harmony regulated by ITAM receptors during RANKL-induced osteoclastogenesis2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Okada, Hiroshi Kajiya, Yasunori Omata, Hironori Hojo, Ung-il Chung, Koji Okabe, Takeshi Miyamoto, Sakae Tanaka
    • 学会等名
      ECTS (european calcified tissue society) 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 破骨細胞分化におけるカルシウム振動制御の妙2021

    • 著者名/発表者名
      岡田寛之、鍛治屋浩、小俣康徳、北條宏徳、鄭雄一、岡部幸司、宮本健史、田中栄
    • 学会等名
      第18回 Osteoimmunology Forum
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Atlas of murine bone milieu provides insights into cell-cell interaction between osteoclast, osteoblast, and osteocyte in bone remodeling2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Okada, Shoichiro Tani, Mika Nakayama, Dahlia Eldeeb, Yasunori Omata, Fumiko Yano, Taku Saito, Sakae Tanaka, Shinsuke Ohba, Ung-il Chung, Hironori Hojo
    • 学会等名
      ASBMR (American Society for Bone and Mineral Research) 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dectin-2, a Fc receptor gamma-harboring receptor, regulates foreign body reaction by interfering with intracellular calcium oscillation.2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Okada, Hiroshi Kajiya, Yasunori Omata, Koji Okabe, Takeshi Miyamoto, Sakae Tanaka
    • 学会等名
      ASBMR 2020 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 破骨細胞分化初期の共刺激-カルシウムオシレーション-NFATc1 軸 ~特に共刺激周囲の補因子について2020

    • 著者名/発表者名
      岡田寛之、鍛治屋浩、小俣康徳、岡部幸司、宮本健史、田中栄
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dectin-2はFcRγと会合し、カルシウム振動に干渉し異物反応を制御する2020

    • 著者名/発表者名
      岡田寛之、鍛治屋浩、小俣康徳、岡部幸司、宮本健史、田中栄
    • 学会等名
      第38回日本骨代謝学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-09-29   更新日: 2023-01-30  

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