2003 年度実績報告書

Rhoキナーゼ阻害薬と、BMP/コラーゲン複合体による新規骨形成治療の開発

研究課題

研究課題/領域番号	14370478
研究機関	大阪府立成人病センター研究所
研究代表者	伊藤和幸大阪府立成人病センター研究所, 生物学部門, 部長 (20301806)
研究分担者	吉川秀樹大阪大学, 大学院・医学研究科, 教授 (60191558) 吉岡潔子大阪府立成人病センター, 研究所・生物学部門, 主任研究員 (40342993)
キーワード	骨形成 / 骨形成因子(BMP) / 細胞骨格 / Rho / ROCK / MAP kinase / T0614 / アクチン
研究概要	未分化の間葉系細胞から骨芽細胞への分化過程には種々のステップが存在し、又生物が高等になればなるほど再生能力が低下し骨形成にも時間がかかることが再生医療の大きな問題となっている。現在市販されている骨量の減少を抑制する薬剤にも積極的に骨形成を促進させる機能を持つものは殆どない。唯一骨形成をめざすものとして骨形成因子(BMP)そのものがあるが、発見以来10年以上が経過するにもかかわらず、臨床試験においてヒトでは大量に必要なこともあり未だ臨床レベルで使用するには至っていない。これらのことから本研究においては、単独であるいはBMPとの組み合わせで骨形成を促進する低分子化合物をスクリーニングし、その細胞内の作用機序に関して検討を行った。(報告論文) 1.低分子量GTP結合蛋白質Rho関連キナーゼ(ROCK)阻害薬 2.MAP kinase kinase (MEK)阻害薬(PD98059,U0126) 3.抗リューマチ薬(T0614) 3の作用機序はCbfa-1の発現に関与することなくosterixの発現を上昇させることで現在osterix promotorの解析を計画している。一方1,2の作用を検討するために阻害薬で処理した細胞やkinaseのactive formやdominant negative formのcDNAを導入発現した細胞を注意深く検討したところ、actin細胞骨格のdynamicsが大きく変化していることが示唆された。そこで直接actin dynamicsを調節するcytochalacin Dやlatrunculin B等を用いて骨芽細胞であるMC3T3-E1における骨分化を詳細に検討してところ、actin細胞骨格を一度バラバラにしてfocal adhesionが消失し再構築が起こるときにBMPを作用させると、きわめて高い骨分化が観察された。このことは細胞骨格を調節することで有効な骨分化、骨形成を起こさせる可能性を示唆させるものであった。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Higuchi, C.et al.: "Continuous inhibition of MAPK signaling promotes the early osteoblastic differentiation and mineralization of extracellular matrix"J.Bone Miner.Res.. 17. 1785-1794 (2002)
[文献書誌] Kuriyama, K.et al.: "A novel anti-rheumatic drug, T-614,stimulates osteoblastic differentiation in vitro and bone morphogenetic protein-2 induced bone formation in vivo"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 299. 903-909 (2002)
[文献書誌] Nishimura, Y.et al.: "A Role for Small GTPase RhoA in Regulating Intracellular Membrane Traffic of Lysosomes in Invasive Rat Hepatoma Cells"The Histochemical Journal. 34. 189-213 (2002)
[文献書誌] Manzanares, MV.et al.: "The RhoA effector mDia is induced during T cell activation and regulates actin polymerization and cell migration in T lymphocytes"J.Immunology. 171. 1023-1034 (2003)
[文献書誌] Nishimura, Y.et al.: "Overexpression of ROCKin human breast cancer cells : evidence that ROCK activity mediates intracellular membrane traffic of lysosomes"Pathology Oncology Res.. 9. 83-95 (2003)
[文献書誌] Yoshioka, K.et al.: "A Role for LIM-Kinase in Cancer Invasion"Proc.Natl.Acad Sci.USA.. 100. 7247-7252 (2003)

2003 年度 実績報告書

Rhoキナーゼ阻害薬と、BMP/コラーゲン複合体による新規骨形成治療の開発

研究代表者

伊藤 和幸 大阪府立成人病センター研究所, 生物学部門, 部長 (20301806)

研究成果

[文献書誌] Higuchi, C.et al.: "Continuous inhibition of MAPK signaling promotes the early osteoblastic differentiation and mineralization of extracellular matrix"J.Bone Miner.Res.. 17. 1785-1794 (2002)

[文献書誌] Kuriyama, K.et al.: "A novel anti-rheumatic drug, T-614,stimulates osteoblastic differentiation in vitro and bone morphogenetic protein-2 induced bone formation in vivo"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 299. 903-909 (2002)

[文献書誌] Nishimura, Y.et al.: "A Role for Small GTPase RhoA in Regulating Intracellular Membrane Traffic of Lysosomes in Invasive Rat Hepatoma Cells"The Histochemical Journal. 34. 189-213 (2002)

[文献書誌] Manzanares, MV.et al.: "The RhoA effector mDia is induced during T cell activation and regulates actin polymerization and cell migration in T lymphocytes"J.Immunology. 171. 1023-1034 (2003)

[文献書誌] Nishimura, Y.et al.: "Overexpression of ROCKin human breast cancer cells : evidence that ROCK activity mediates intracellular membrane traffic of lysosomes"Pathology Oncology Res.. 9. 83-95 (2003)

[文献書誌] Yoshioka, K.et al.: "A Role for LIM-Kinase in Cancer Invasion"Proc.Natl.Acad Sci.USA.. 100. 7247-7252 (2003)

2003 年度実績報告書

伊藤和幸大阪府立成人病センター研究所, 生物学部門, 部長 (20301806)