線維芽細胞増殖因子受容体の変異による頭蓋骨癒合症の発症機構の解析

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12671764
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 井関 祥子 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (80251544)
• キーワード: 頭蓋冠 / アデノウイルスベクター / 子宮外胎児手術法 / 髄膜層 / 骨 / Twist

研究概要

頭蓋冠組織は層構造として認められ、外側より皮膚、結合組織、骨形成層、髄膜層があり、最内側に脳が存在する。骨形成層における骨の形成は、側方部に各々の骨のドメインが出現し、それが次第に頭頂部に向かって成長していく。
頭蓋冠の発生に深く関与することが知られている遺伝子の機能の解析を目的として、アデノウイルスベクターによる局所的遺伝子発現制御の可能性を検討した。子宮外胎児手術法を用いてマウス胎児頭蓋冠皮下にGFP (green fluorescent protein)を発現するアデノウイルス液を注入すると、皮膚以外の層ではその注入を行った胎齢によって感染の有無が異なった。胎齢135日では髄膜層に感染する割合が高く、胎齢14日での注入では骨形成層、髄膜層、結合組織に、胎齢14.5日では主に結合組織のみへの感染が観察された。
未分化状態を維持する機能を持つ転写因子Twistは、骨形成層では未分化細胞に、また髄膜層では胎生期中通じて発現が認められる。このTwistを発現するアデノウイルスベクターを胎児頭蓋冠の左側または右側の皮下に注入した。骨形成層にTwistが過剰発現した場合には、非注入側と比較して骨の厚みが薄くなる、すなわち骨形成量が若干低くなる傾向があるものの、特に目立った変化は観察されなかった。ところが、髄膜層にTwistが過剰発現した場合には注入側の頭蓋冠骨のドメインが成長せず、注入時の大きさからほとんど変化していなかった。また、髄膜層において発現するbone morphogenetic protein (BMP)などのいくつかの成長因子の発現が阻害されていた。これらの結果より、頭蓋冠骨の形成開始後の骨のドメインの成長には、髄膜からのシグナルが必要であり、そのシグナルは髄膜に発現しているTwistによって制御されている可能性が示唆された。この制御因子について現在検討中である。

研究成果

• [文献書誌] Hjiantoniou E., Iseki S, Uney J.B., Phylactou L.A.: "DNazym-mediated cleavage of Twist transcripts and increase in cellular apoptosis"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 300. 178-181 (2003)
• [文献書誌] Fujino M., Osumi N., Ninomiya Y., Iseki S., Shibasaki Y., Eto K.: "Disappearance of epidermal growth factor receotor is essential in fusion of the nasal epithelium"Anatomical Science International. (in press). (2003)
• [文献書誌] Kubota K, Iseki S, Kuroda S, Oida S, Iinmura T, Duarte WR, Ohya K, Ishikawa I, Kasugal S.: "Synergistic effect of fibroblast growth factor-4 in ectopic bone formation in-duced by bone morphogenetic protein-2"Bone. 31. 465-471 (2002)
• [文献書誌] 井関祥子, 野地澄晴: "FGFシステムと骨パターン形成"実験医学増刊「最新の骨研究に迫る」. 20. 107-112 (2002)
• [文献書誌] 井関祥子, 高橋英至: "細胞周期関連分子の局在によるマウス胎児頭蓋冠縫合部における細胞増殖と分化の検討"再生・炎症. 23・1. 107-112 (2003)