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スクレロスチンによる造血幹細胞ニッチおよび間葉系幹細胞の調節機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K19638
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分57:口腔科学およびその関連分野
研究機関松本歯科大学

研究代表者

小出 雅則  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 准教授 (10367617)

研究分担者 小林 泰浩  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 教授 (20264252)
岩本 莉奈  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 助教 (20907216)
山下 照仁  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 准教授 (90302893)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードスクレロスチン / 造血幹細胞ニッチ / 間葉系幹細胞
研究開始時の研究の概要

骨髄で造血幹細胞は、ニッチで維持される。このニッチはCAR細胞で構成されており、洞様毛細血管周囲に局在する。CAR細胞は造血幹細胞を維持する。CAR細胞自身は、骨芽細胞を供給する間葉系幹細胞 (MSC) である。近年、スクレロスチンが造血幹細胞ニッチの機能を調節する可能性が示された。本研究では、網羅的遺伝子発現解析を基にスクレロスチンのMSC維持や分化促進作用を担っている分子を同定する。造血幹細胞ニッチにおいて、スクレロスチンのB細胞分化・生存促進を担っている分子を同定する。これらの解析より、骨粗鬆症や歯槽骨喪失に対する新たな治療戦略を開発する。

研究実績の概要

造血幹細胞は骨髄のニッチ(微小環境)で維持される。このニッチはCAR細胞で構成されており、洞様毛細血管周囲に局在する。CAR細胞は造血幹細胞を維持する。CAR細胞自身は、骨芽細胞を供給する間葉系幹細胞 (MSC) である。近年、スクレロスチンが造血幹細胞ニッチの機能を調節する可能性が示された。本研究では、スクレロスチンのMSC維持や分化促進作用を担っている分子の同定を目標とする。
(1) Sost遺伝子欠損マウスの骨髄細胞を採取して、幹細胞や血球系、リンパ球マーカーをフローサイトメーターで解析している。現在、Sost遺伝子欠損マウスの骨組織で幹細胞や血球系、リンパ球マーカーの評価を行っている。
(2) Sost欠損マウスのMSCと周囲血管を組織学的に解析している。これらの結果を基に、Sost欠損マウスの骨組織における網羅的遺伝子発現解析を行い、スクレロスチンがMSC維持や分化促進作用に及ぼす影響を明らかにしていく。更に、その作用を担っている分子の同定を行っていく予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

実験計画通り、(1) Sost欠損マウスの骨髄細胞を採取して、幹細胞や血球系、リンパ球マーカーをフローサイトメーターで解析し、骨組織との整合性や違いを評価している。(2) Sost欠損マウスのMSCと周囲血管を組織学的に解析し、Sost欠損マウスの骨組織における遺伝子発現解析との整合性を評価している。最終的に網羅的遺伝子発現解析からその調節因子を探索する予定である。

今後の研究の推進方策

MSCおよび造血幹細胞ニッチの解析およびスクレスチン阻害で誘導されるMSCとニッチ因子の同定を目的として、以下の研究を推進する。
(1) スクレロスチンがMSCに及ぼす影響の解析
WTマウスに抗スクレロスチン中和抗体を投与して、成体でのMSCと血管を組織学的に解析する。解析結果を指標にし、Sost遺伝子欠損マウスや抗スクレロスチン抗体投与マウスの骨組織における網羅的遺伝子発現解析を行う。骨代謝の評価は、μCT、骨形態計測、および血清骨代謝マーカーの測定を行う。スクレロスチンが成体でのMSCと血管に及ぼす影響を明らかにしたい。
(2) スクレロスチンが造血幹細胞ニッチに及ぼす影響の解析
WTマウスに抗RANKL中和抗体を投与することでスクレロスチン発現を増加させ、骨髄中のB細胞の分化と生存をフローサイトメーターで解析する。骨髄の網羅的遺伝子発現解析より、造血幹細胞ニッチやB細胞の分化因子を見出す。スクレロスチンが造血幹細胞ニッチに及ぼす影響を明らかにしたい。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Sclerostin deficiency effectively promotes bone morphogenetic protein‐2‐induced ectopic bone formation2023

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Keigo、Koide Masanori、Kobayashi Yasuhiro、Yamashita Teruhito、Matsushita Mai、Yasuda Hisataka、Ishihara Yuichi、Yoshinari Nobuo、Udagawa Nobuyuki
    • 雑誌名

      Journal of Periodontal Research

      巻: 58 号: 4 ページ: 769-779

    • DOI

      10.1111/jre.13134

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sclerostin blockade promotes bone metastases of Wnt‐responsive breast cancer cells2023

    • 著者名/発表者名
      Hiraga Toru、Horibe Kanji、Koide Masanori、Yamashita Teruhito、Kobayashi Yasuhiro
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 114 号: 6 ページ: 2460-2470

    • DOI

      10.1111/cas.15765

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evidence for the major contribution of remodeling-based bone formation in sclerostin-deficient mice.2022

    • 著者名/発表者名
      Koide M, Yamashita T, Nakamura K, Yasuda H, Udagawa N, Kobayashi Y
    • 雑誌名

      Bone

      巻: 160 ページ: 116401-116401

    • DOI

      10.1016/j.bone.2022.116401

    • 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
  • [雑誌論文] Inhibitor of protein kinase N3 suppresses excessive bone resorption in ovariectomized mice2022

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Uehara, Hideyuki Mukai, Teruhito Yamashita, Masanori Koide, Kohei Murakami, Nobuyuki Udagawa, Yasuhiro Kobayashi
    • 雑誌名

      J Bone Miner Metab .

      巻: 40 号: 2 ページ: 251-261

    • DOI

      10.1007/s00774-021-01296-1

    • 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
  • [雑誌論文] Angiotensin II induces aortic rupture and dissection in osteoprotegerin-deficient mice2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuruda T, Yamashita A, Otsu M, Koide M, Nakamichi Y, Sekita-Hatakeyama Y, Hatakeyama K, Funamoto T, Chosa E, Asada Y, Udagawa N, Kato J, Kitamura K
    • 雑誌名

      Journal of the American Heart Association

      巻: 11 号: 8

    • DOI

      10.1161/jaha.122.025336

    • 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
  • [雑誌論文] Positive and Negative Regulators of Sclerostin Expression.2022

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto R, Koide M, Udagawa N, Kobayashi Y
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 23 号: 9 ページ: 4895-4895

    • DOI

      10.3390/ijms23094895

    • 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
  • [雑誌論文] Characterization, pharmacokinetics, and pharmacodynamics of anti-Siglec-15 antibody and its potency for treating osteoporosis and as follow-up treatment after parathyroid hormone use.2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuda E, Fukuda C, Okada A, Karibe T, Hiruma Y, Takagi N, Isumi Y, Yamamoto T, Hasegawa T, Uehara S, Koide M, Udagawa N, Amizuka N, Kumakura S.
    • 雑誌名

      Bone.

      巻: Epub 2021 Oct 27. ページ: 116241-116241

    • DOI

      10.1016/j.bone.2021.116241

    • 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
  • [学会発表] 骨のモデリングおよびリモデリングにおけるSOST発現の調節機構2023

    • 著者名/発表者名
      小出雅則,宇田川信之
    • 学会等名
      第41回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スクレロスチン欠損はBMP-2誘導性異所性骨形成を効果的に促進する2023

    • 著者名/発表者名
      小出雅則,小林泰浩, 山下照仁,保田尚孝,宇田川信之
    • 学会等名
      第41回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] スクレロスチンの阻害はWnt応答性乳がん細胞の骨転移を促進する2023

    • 著者名/発表者名
      平賀徹,堀部寛治,小出雅則,山下照仁, 小林泰浩
    • 学会等名
      第41回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] スクレロスチン欠損はBMP-2誘導性異所性骨形成を効果的に促進する2023

    • 著者名/発表者名
      小出雅則,小林泰浩, 山下照仁,宇田川信之
    • 学会等名
      第65回歯科基礎学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] スクレロスチン遺伝子欠損マウスの骨形成には、主にリモデリングベースの骨形成が寄与する2022

    • 著者名/発表者名
      小出雅則,山下照仁,中村圭吾,保田尚孝,宇田川信之,小林泰浩
    • 学会等名
      第93回松本歯科大学学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] スクレロスチン遺伝子欠損マウスの骨形成には、主にリモデリングベースの骨形成が寄与する2022

    • 著者名/発表者名
      小出雅則,山下照仁,保田尚孝,宇田川信之,小林泰浩
    • 学会等名
      第40回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] マクロファージはLepR陽性細胞を活性化し骨再生を促進する2022

    • 著者名/発表者名
      何治鋒,溝口利英,平賀徹,中道裕子,山下照仁,小出雅則,宇田川信之,小林泰浩
    • 学会等名
      第64回歯科基礎学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] シアル酸受容体タンパク質Siglec-15 中和抗体の破骨細胞と骨芽細胞に対する作用2022

    • 著者名/発表者名
      中村美どり,宇田川信之,小出雅則,上原俊介,山下照仁,小林泰浩
    • 学会等名
      第64回歯科基礎学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Siglec-15は破骨細胞分化・機能と骨芽細胞分化に重要な役割を果たす2022

    • 著者名/発表者名
      宇田川信之, 中村美どり, 小出雅則, 上原俊介, 山下照仁, 中道裕子, 小林泰浩
    • 学会等名
      第7回日本骨免疫学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 【最新の骨粗鬆症学 (第2版) -骨粗鬆症学の最新知見-】 骨研究フロンティア 骨を構成する細胞の分化と機能 破骨細胞2023

    • 著者名/発表者名
      小林泰浩, 岩本莉奈, 石田昌義, 小出雅則
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      日本臨床社
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [図書] 生体の科学 (特集) 新組織学シリーズⅣ:骨・軟骨・破骨細胞の分化と機能2023

    • 著者名/発表者名
      宇田川信之、小出雅則、中村美どり、小林泰弘
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      生体の科学
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] 松本歯科大学 研究所ホーム

    • URL

      https://www.mdu.ac.jp/laboratory/

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
  • [備考] 骨代謝学会 1st Author

    • URL

      http://www.jsbmr.jp/1st_author/487_mkoide.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2022-07-05   更新日: 2024-12-25  

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