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機能ゲノミクス解析とハイスループット解析を用いた線維性異形成症新規治療法開発

研究課題

研究課題/領域番号 21H03146
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分57060:外科系歯学関連
研究機関東京歯科大学

研究代表者

東 俊文  東京歯科大学, 歯学部, 教授 (00222612)

研究分担者 間 奈津子  東京歯科大学, 歯学部, 講師 (90615379)
齋藤 暁子  東京歯科大学, 歯学部, 助教 (90722835)
長山 和亮  茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (10359763)
村川 泰裕  国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (50765469)
野村 武史  東京歯科大学, 歯学部, 教授 (60328268)
中村 貴  東京歯科大学, 歯学部, 講師 (80431948)
溝口 利英  東京歯科大学, 歯学部, 教授 (90329475)
片倉 朗  東京歯科大学, 歯学部, 教授 (10233743)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワードiPS細胞 / GNAS / Gタンパク質 / 悪性腫瘍 / 遺伝子編集 / 骨芽細胞分化 / Hedghog / 骨異形成症 / 線維化 / 骨芽細胞 / 線維性骨異形成症 / 遺伝性稀少疾患 / 骨芽細胞分化誘導 / FGFG2 / McCuneAlbright 症候群 / シングルセル解析 / ゴーリン症候群
研究開始時の研究の概要

ゲノム機能解析、ハイスループット解析、遺伝子改変動物開発を用い、①FDモデルマウス開発 ②GNASR201H -iPS細胞由来骨芽細胞分化過程のシングルセル解析、③骨芽細胞分化抑制にかかわる新規non-coding RNA同定と遺伝子治療応用、④薬剤ライブラリーを応用したDrug Repositioning,⑤治療候補薬作用メカニズムの網羅的解析と最適薬剤同定 ⑥治療薬候補を疾患モデルマウスに投与し最適投与方法決定、等の研究を通じてFD病態を解明しFD新規治療法を開発する。

研究成果の概要

MacCuneAlbright症候群特異的iPS(MA)のR201H変異を人工的に導入したiPS細胞を作成した。まずR201部分に隣接するかつ PAM配列をもつガイドRNAとして特異性の高い部位を選定する。EGFP配列とpuromycin耐性配列をつなげたドナーDNAを作成し201番アミノ酸に相当するエクソンの近傍のイントロンにCas9切断部位を決定し、その部位のPAM配列をもつ ガイドRNAを作成し 全てをelectroporetionによりiPS細胞(Nips)に導入し、puromicinで選別し その後生存した細胞をFACSにてEGF陽性細胞のみを選別し MAiPS細胞を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

GNAS変異を原因とする多様な腫瘍性病変の病態機序解明の重要なツールとなる。本研究で利用した遺伝子編集技術は今後、同様の手法を応用した疾患特異的iPS細胞作製のあらたな展開を可能にする。 GNASはGタンパク系受容体のシグナル伝達において主要なメカニズムを制御する重要な機構であり 多様な腫瘍発生原因であることが知られ良性腫瘍、膵悪性腫瘍への進展が指摘される 膵嚢胞病変であるIPMNなどはGNAS変異の存在が示唆されており、病態不明良性腫瘍発生病態の解明の端緒となりうる。本論文はさまざまな病態解明にiPS細胞の利用が非常に有用であり汎用性を著しく向上させた点で医学発展に非常に貢献した。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 1件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] FGF-2 promotes proliferation and consequently induces osteoblast differentiation in mesenchymal stem cells.2023

    • 著者名/発表者名
      Ogura H, Nakamura T, Ishii T, Saito A, Onodera S, Yamaguchi A, Nishii Y, Azuma T.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 684 ページ: 684-684

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Current Status of Next-Generation Sequencing in Bone Genetic Diseases2023

    • 著者名/発表者名
      Aida Natsuko、Saito Akiko、Azuma Toshifumi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 18 ページ: 13802-13802

    • DOI

      10.3390/ijms241813802

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hedgehog-Related Mutation Causes Bone Malformations with or without Hereditary Gene Mutations2023

    • 著者名/発表者名
      Onodera Shoko、Azuma Toshifumi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 16 ページ: 12903-12903

    • DOI

      10.3390/ijms241612903

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Progress and Current Status in Hajdu-Cheney Syndrome with Focus on Novel Genetic Research2022

    • 著者名/発表者名
      Aida Natsuko、Ohno Tatsukuni、Azuma Toshifumi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 19 ページ: 11374-11374

    • DOI

      10.3390/ijms231911374

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Runx2 regulates chromatin accessibility to direct the osteoblast program at neonatal stages2022

    • 著者名/発表者名
      Hojo Hironori, Saito Taku, He Xinjun, Guo Qiuyu, Onodera Shoko, Azuma Toshifumi, Koebis Michinori, Nakao Kazuki, Aiba Atsu, Seki Masahide, Suzuki Yutaka, Okada Hiroyuki, Tanaka Sakae, Chung Ung-il, McMahon Andrew P., Ohba Shinsuke
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 40 号: 10 ページ: 111315-111315

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.111315

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Bone regeneration of induced pluripotent stem cells derived from peripheral blood cells in collagen sponge scaffolds2022

    • 著者名/発表者名
      Kato Hiroshi、Watanabe Katsuhito、Saito Akiko、Onodera Shoko、Azuma Toshifumi、Takano Masayuki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Oral Science

      巻: 30

    • DOI

      10.1590/1678-7757-2021-0491

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Induced pluripotent stem cells from homozygous Runx2-deficient mice show poor response to vitamin D during osteoblastic differentiation2022

    • 著者名/発表者名
      Aoki Hideto、Suzuki Eiichi、Nakamura Takashi、Onodera Shoko、Saito Akiko、Ohtaka Manami、Nakanishi Mahito、Nishimura Ken、Saito Atsushi、Azuma Toshifumi
    • 雑誌名

      Medical Molecular Morphology

      巻: 000 号: 3 ページ: 000-000

    • DOI

      10.1007/s00795-022-00317-w

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The effect of BMP4, FGF8 and WNT3a on mouse iPS cells differentiating to odontoblast-like cells.2022

    • 著者名/発表者名
      Takada K, Odashima A, Onodera S, Saito A, Aida N, Furusawa M, Azuma T.
    • 雑誌名

      Med Mol Morphol.

      巻: 55(3) 号: 3 ページ: 199-209

    • DOI

      10.1007/s00795-022-00318-9

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of KnockOut Serum Replacement on Differentiation of Mouse-Induced Pluripotent Stem Cells into Odontoblasts2022

    • 著者名/発表者名
      Furukawa Y, Odashima A, Hoshino T, Onodera S, Saito A, Ichinohe T, Azuma T.
    • 雑誌名

      The Bulletin of Tokyo Dental College

      巻: 63 号: 2 ページ: 75-83

    • DOI

      10.2209/tdcpublication.2021-0042

    • ISSN
      0040-8891
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a targeted gene panel for the diagnosis of Gorlin syndrome2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Y.、Onodera S.、Takano M.、Katakura A.、Nomura T.、Azuma T.
    • 雑誌名

      International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery

      巻: 000 号: 11 ページ: 000-000

    • DOI

      10.1016/j.ijom.2022.03.054

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The concurrent stimulation of Wnt and FGF8 signaling induce differentiation of dental mesenchymal cells into odontoblast-like cells2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura Motoyoshi、Saito Akiko、Onodera Shoko、Nakamura Takashi、Suematsu Makoto、Shintani Seikou、Azuma Toshifumi
    • 雑誌名

      Medical Molecular Morphology

      巻: 55 号: 1 ページ: 8-19

    • DOI

      10.1007/s00795-021-00297-3

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Expression Levels of Vinculin in Pancreatic Cancer Tissues Significantly Correlates With Patient Survival2021

    • 著者名/発表者名
      ISLAM SHAJEDUL、KITAGAWA TAKAO、AZUMA TOSHIFUMI、KURAMITSU YASUHIRO
    • 雑誌名

      Anticancer Research

      巻: 41 号: 10 ページ: 4979-4984

    • DOI

      10.21873/anticanres.15311

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanical stimulation-induced calcium signaling by Piezo1 channel activation in human odontoblast reduces dentin mineralization2021

    • 著者名/発表者名
      Matsunaga Mayumi, Kimura Maki, Ouchi Takehito, Nakamura Takashi, Ohyama Sadao, Ando Masayuki, Nomura Sachie, Azuma Toshifumi, Ichinohe Tatsuya, Shibukawa Yoshiyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 12 ページ: 704518-704518

    • DOI

      10.3389/fphys.2021.704518

    • 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] Novel alterations in IFT172 and KIFAP3 may induce basal cell carcinoma2021

    • 著者名/発表者名
      Onodera Shoko、Morita Nana、Nakamura Yuriko、Takahashi Shinichi、Hashimoto Kazuhiko、Nomura Takeshi、Katakura Akira、Kosaki Kenjiro、Azuma Toshifumi
    • 雑誌名

      Orphanet Journal of Rare Diseases

      巻: 16 号: 1 ページ: 000-000

    • DOI

      10.1186/s13023-021-02033-7

    • 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
  • [学会発表] 骨芽細胞RUnx2 は核膜タンパク質発現制御を通じて核形態および骨芽細胞分化を制御する。2021

    • 著者名/発表者名
      東 俊文、齋藤暁子、中村貴
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 『核とミトコンドリア研究』から見えてきた疾患病態の先端分子生物学)Runx2 は LINCタンパク質発現調節により骨芽細胞分化を制御する。2021

    • 著者名/発表者名
      東 俊文、齋藤暁子、中村貴
    • 学会等名
      第44回 日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 骨細胞のLamin Aは骨リモデリングを制御する。2021

    • 著者名/発表者名
      奥平 貴人,中村 貴 2,齋藤 暁子 2,山口 朗 1,髙野 正行 3,柴原 孝彦 3,東 俊文 1.2
    • 学会等名
      第53回 日本臨床分子形態学会総会・学術集会,
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Gorlin症候群診断遺伝子パネル開発とその信頼性の検証2021

    • 著者名/発表者名
      中村ゆり子,小野寺晶子,秀島 樹, 森田奈那,髙野正行,片倉 朗,東 俊文,野村武史
    • 学会等名
      第65回日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Gorlin症候群診断遺伝子パネルを用いた歯原性角化嚢胞の解析2021

    • 著者名/発表者名
      秀島 樹,中村ゆり子,小野寺晶子,森田奈那,加藤禎彬,吉田秀児, 野村武史,髙野正行,東俊文,片倉 朗.
    • 学会等名
      第66回日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Gorlin症候群患者由来iPS細胞の上皮細胞分化誘導と紫外線照射時の反応2021

    • 著者名/発表者名
      森田奈那,小野寺晶子,中村ゆり子,長谷川大悟,渡邊豪士,秀島樹,髙橋慎一,野村武史,松浦信幸,東俊文
    • 学会等名
      第66回日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Gorlin症候群患者由来iPS細胞の上皮細胞分化誘導と紫外線照射時の反応2021

    • 著者名/発表者名
      森田奈那,小野寺晶子,中村ゆり子,長谷川大悟,渡邊豪士,秀島樹,髙橋慎一,野村武史,松浦信幸,東俊文.
    • 学会等名
      第53回日本臨床分子形態学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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