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iPS細胞を用いた遺伝性骨疾患患者に対する骨損傷治療法の探索

研究課題

研究課題/領域番号 21K17027
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分57040:口腔再生医学および歯科医用工学関連
研究機関東京歯科大学

研究代表者

青木 栄人  東京歯科大学, 歯学部, 非常勤講師 (90801481)

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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードiPS細胞 / 骨分化 / Runx2 / 再生療法 / 骨芽細胞分化 / 遺伝子疾患
研究開始時の研究の概要

RUNX2の変異により生じる先天性骨疾患である鎖骨頭蓋異形成症患者の疾患特異的iPS細胞を樹立し、遺伝子編集技術により正常化したiPS細胞を生体内に応用した際の組織再生に与える影響については不明な点が多い。本研究では、我々が初めて樹立したマウスRunx2欠損iPS細胞をもとに、遺伝子編集技術を用いて遺伝子変異の正常化を図り、骨芽細胞分化の評価を行う。さらに、同細胞を用いた自家移植による移植細胞の動態及び骨欠損の治癒状態を評価する。本研究の推進により、遺伝子編集技術を応用した疾患特異的iPS細胞を用いた骨再生医療の開発が期待できる。

研究成果の概要

樹立方法を確立したRunx2+/-、-/-マウス由来iPSCを用いて、遺伝性骨疾患患者の骨損傷に対する治療法としてのiPSC応用の可能性について検討した。骨芽細胞分化の初期段階で、wild-type マウスiPSC由来骨芽細胞と比較して、Runx2-/-細胞ではRanklの発現が上昇し、Vdr の発現が低下した。さらにRunx2-/-細胞では1α,25(OH)2D3に対する反応が減少することがわかった。これらより、Runx2によるRanklとVdrの制御が骨量に大きく影響することが示唆された。Runx2+/-が原因の遺伝性骨疾患である鎖骨頭蓋異形成症患者の骨粗鬆症治療戦略に重要なデータを得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

iPS細胞は高い増殖能と多分化能を有することで、細胞移植におけるソースとして期待されている。特に、疾患特異的iPS細胞への期待は大きく、病態解明が困難とされてきた多くの疾患において、その利用価値が高まっている。本研究では、樹立したRunx2ヘテロ、ホモ欠損マウス由来iPS細胞を用いて、遺伝性骨疾患患者の骨損傷に対する治療法としてのiPS細胞応用の可能性について検討した。その結果、Runx2によるRanklとVdrの複合制御が骨量に大きく影響することが示唆された。本研究内容はRunx2ヘテロ欠損が原因の遺伝性骨疾患である鎖骨頭蓋異形成症患者の骨粗鬆症治療に対する重要なデータである。

報告書

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

    (1件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件)

  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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