Ctdnep1遺伝子欠損による先天性多発性関節拘縮症発症メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 25462287
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 整形外科学
• 研究機関: 筑波大学 (2015); 東京医科歯科大学 (2013)
• 研究代表者: 早田 匡芳 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (40420252)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: BMP / TGF-β / 筋肉 / 軟骨 / 筋・骨格形成 / TGF-beta

研究成果の概要

Ctdnep1遺伝子の、筋骨格系・関節の発生における役割を調べるために、四肢および胸骨特異的Ctdnep1ノックアウト(Ctdnep1 cKO)マウスを作製した。Ctdnep1 cKOマウスは、関節拘縮、歩行障害を示した。組織学的解析を行うと、関節は正常に形成されていたが、筋肉繊維の発達が著しく障害され、大腿骨近位部分の軟骨が異常に増殖していた。細胞培養実験により、Ctdnep1欠損下では、TGF-βシグナルが亢進し、BMPシグナルが低下していた。Ctdnep1は、筋肉系においては、TGF-βシグナルを抑制することによってBMPシグナルを維持し、筋肉発生に重要な役割をはたすことが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Mice Deficient in CIZ/NMP4 Develop an Attenuated Form of K/BxN-Serum Induced Arthritis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamoto T, Izu Y, Kawasaki M, Notomi T, Hayata T, Noda M, Ezura Y.
  • 雑誌名: J Cell Biochem. 巻: 117 号: 4 ページ: 970-977
  • DOI: 10.1002/jcb.25382
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nck influences preosteoblastic/osteoblastic migration and bone mass (2015)
  • 著者名/発表者名: Aryal Smriti, Kentaro Miyai, Yayoi Izu, Tadayoshi Hayata, Takuya Notomi, Masaki Noda, Yoichi Ezura
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 112 号: 50 ページ: 15432-7
  • DOI: 10.1073/pnas.1518253112
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] TGF-Beta Suppresses Ift88 Expression in Chondrocytic ATDC5 Cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki, M., Ezura, Y., Hayata, T., Notomi, T., Izu, Y., and Noda, M.
  • 雑誌名: Journal of Cellular Physiology 巻: - 号: 11 ページ: 2788-95
  • DOI: 10.1002/jcp.25005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] β2 Adrenergic receptor activation suppresses BMP-induced alkaline phosphatase expression in osteoblast-like MC3T3E1 cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamada, T., Ezura, Y., Hayata, T., Moriya, S., Shirakawa, J., Notomi, T., Arayal, S., Kawasaki, M., Izu, Y., Harada, K., and Noda, M.
  • 雑誌名: Journal of Cellular Biochemistry 巻: 116 号: 6 ページ: 1144-52
  • DOI: 10.1002/jcb.25071
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] PTH regulates β2-adrenergic receptor expression in osteoblast-like MC3T3-E1 cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Moriya, S., Hayata, T., Notomi, T., Aryal, S., Nakamaoto, T., Izu, Y., Kawasaki, M., Yamada, T., Shirakawa, J., Kaneko, K., Ezura, Y., and Noda, M.
  • 雑誌名: Journal of Cellular Biochemistry 巻: 116 号: 1 ページ: 142-148
  • DOI: 10.1002/jcb.24953
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dullard/Ctdnep1 regulates endochondral ossification via suppression of TGF-β signaling. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayata T, Ezura Y, Asashima M, Nishinakamura R, Noda M.
  • 雑誌名: J Bone Miner Res 巻: 30 号: 2 ページ: 318-29
  • DOI: 10.1002/jbmr.2343
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 再生医療と幹細胞 (2015)
  • 著者名/発表者名: 早田匡芳、浅島誠
  • 雑誌名: 日本臨牀 巻: 1080 ページ: 40-46
• [雑誌論文] Hindlimb-unloading suppresses B cell population in the bone marrow and peripheral circulation associated with OPN expression in circulating blood cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ezura Y1, Nagata J, Nagao M, Hemmi H, Hayata T, Rittling S, Denhardt DT, Noda M.
  • 雑誌名: J Bone Miner Metab. 巻: 33 号: 1 ページ: 48-54
  • DOI: 10.1007/s00774-014-0568-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Stability of mRNA influences steoporotic bone mass via CNOT3 (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, C. Morita, M. Yamamoto T. (13名)
  • 雑誌名: Natl Acad Sci U S A 巻: Vol.111 号: 7 ページ: 2692-2697
  • DOI: 10.1073/pnas.1316932111
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Osteoblastic differentiation enhances expression of TRPV4 that is required for calcium oscillation induced by mechanical force (2013)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Suzuki
  • 雑誌名: Bone 巻: 54(1) 号: 1 ページ: 172-8
  • DOI: 10.1016/j.bone.2013.01.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nck1 Deficiency Accelerates Unloading-Induced Bone Loss (2013)
  • 著者名/発表者名: Aryal A. C. S, Miyai K, Hayata T, Notomi T, Nnakamoto T, Pawson T, Ezura Y, Noda M.
  • 雑誌名: Journal of Cellular Physiology 巻: 228 号: 7 ページ: 1397-403
  • DOI: 10.1002/jcp.24317
  • 査読あり
• [雑誌論文] 骨形成・骨吸収における関連因子の働き PTH (2013)
  • 著者名/発表者名: 野田政樹、江面陽一、早田匡芳、守屋秀一、白川純平、Smriti Aryal、納富拓也、渡辺千穂、長尾雅史、羽生亮
  • 雑誌名: 日本臨牀 巻: 71 ページ: 161-163
• [学会発表] Dullard/Ctdnep1遺伝子は、TGF-βシグナルの抑制を介して、内軟骨性骨化を制御する (2016)
  • 著者名/発表者名: 早田匡芳、江面陽一、浅島誠、西中村隆一、野田政樹
  • 学会等名: 第29回日本軟骨代謝学会
  • 発表場所: 広島市広島大学広仁会館
  • 年月日: 2016-02-19
  • 招待講演
• [学会発表] Negative regulation of TGF-β signaling by Dullard is required for endochondral ossification. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayata T, Ezura Y, Asashima M, Nishinakamura R, Noda M
  • 学会等名: 12th Bone Biology Forum
  • 発表場所: 千葉県幕張市クロス・ウェーブ幕張
  • 年月日: 2015-08-21
  • 国際学会
• [学会発表] 脱リン酸化酵素Dullard/Ctdnep1は、TGF-βシグナルの抑制を介してマウス内軟骨性骨化を制御する。 (2015)
  • 著者名/発表者名: 早田匡芳、江面陽一、浅島誠、西中村隆一、野田政樹
  • 学会等名: 第１回日本骨免疫学会
  • 発表場所: 沖縄県宮古市ホテルブリーズベイマリーナ
  • 年月日: 2015-06-30
• [学会発表] Dullard/Ctdnep1 regulates endochondral ossification via suppression of TGF-β signaling. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayata T, Ezura Y, Asashima M, Nishinakamura R, Noda M
  • 学会等名: 13th Congress of the International Society of Bone Morphometry
  • 発表場所: 東京都文京区ホテルガーデンパレス
  • 年月日: 2015-04-27
  • 国際学会
• [学会発表] Dullard prevents excessive TGF-beta signaling in skeleton. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayata T, Ezura Y, Asashima M, Nishinakamura R, Noda M.
  • 学会等名: The 3rd international symposium by JSPS Core-to-Core Program “Cooperative International Framework in TGF-beta Family Signaling”
  • 発表場所: 愛媛県松山市
• [学会発表] Dullard/Ctdnep1 regulates endochondral bone formation through limiting TGF-beta signaling. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayata T, Ezura Y, Asashima M, Nishinakamura R, Noda M.
  • 学会等名: American Society for Bone Mineral and Research annual meeting
  • 発表場所: Baltimore, USA
• [学会発表] Dullard gene regulates endochondral bone formation via suppression of TGF-beta signaling during skeletal development. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayata T, Ezura Y, Asashima M, Nishinakamura R, Noda M.
  • 学会等名: The 8th International Symposium of the Institute Network & The Symposium of the Research Core for Transdisciplinary Collaboration on Tissue Engineering and Regenerative Medicine
  • 発表場所: 京都府京都市
• [学会発表] Dullard gene regulates endochondral bone formation via suppression of TGF-beta signaling during skeletal development. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayata T, Ezura Y, Nishinakamura R, Asashima M, Noda M.
  • 学会等名: 2nd Joint Meeting of the International Bone and Mineral Society and The Japanese Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
• [学会発表] Dullard/Ctdnep1は、TGF-betaシグナルの抑制を介して内軟骨性骨化を制御する。 (2013)
  • 著者名/発表者名: 早田匡芳、江面陽一、浅島誠、西中村隆一、野田政樹
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
• [備考] 筑波大学医学医療系生体シグナル制御学研究室
  • URL: https://www.facebook.com/biological.signaling.regulation/
• [備考] 早田匡芳准教授（生命医科学域・生体シグナル制御学）が第21回日本軟骨代謝学会賞を受賞しました
  • URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/top/topics/160127.html
• [備考] 骨粗鬆症を抑制する新しい分子機能の発見
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/press-release/20140204/index.html