破骨細胞形成因子RANKLの多量体形成による骨代謝調節機構の解明

2004 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 15591963
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能系基礎歯科学
• 研究機関: 長崎大学 (2004); 東京医科歯科大学 (2003)
• 研究代表者: 池田 通 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (00211029)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• キーワード: 骨 / 骨代謝 / 骨吸収 / 破骨細胞 / RANKL / RANK / 酒石酸抵抗性酸性ホスファターゼ / 培養細胞

研究概要

マウス胸腺由来cDNAからクローニングした3種類のRANKLアイソフォームで、既知のRANKLと同じ構造を有するRANKL1、細胞質内領域の一部を欠く構造を有するRANKL2、細胞質内領域および膜貫通領域を欠く構造を有するRANKL3それぞれを発現ベクターに組み込み、NIH3T3細胞にトランスフェクションして安定形質発現細胞を作成した。さらに、複数のRANKLアイソフォームの組み合わせをトランスフェクションした安定形質発現細胞も作成した。これらの細胞を用いてマウス骨髄由来マクロファージと共存培養させ破骨細胞骨形成能を調べたところ、RANKL1およびRANKL2は単核および多核の酒石酸抵抗性酸ホスファターゼ陽性細胞を形成するが、RANKL3にはその能力がないこと、RANKL1とRANKL2を共発現させると多核化が促進されるが、そこにRANKL3をさらに発現させると、逆に破骨細胞の多核化が阻害されることがわかった。以上の結果から、3種類のRANKLアイソフォームの組み合わせにより骨代謝が調節されていることが示唆された。
次にサンドイッチELISA法を開発し、骨粗鬆症外来を受診した閉経後女性患者50名の血清中の遊離型RANKL濃度を測定したところ、血中RANKL濃度と患者の年齢、および尿中デオキシピリジノリン濃度との間に正の相関が認められた。以上の結果から、血中RANKL濃度が骨代謝を反映している可能性が考えられた。
また、ヒト末梢T細胞でのRANKLの発現はきわめて少ないこと、活性化したT細胞、炎症性疾患の患部より採取したT細胞では発現量が増加していることを確かめた。さらに、胸腺上皮由来細胞株でRANKLが発現していることを確かめた。この結果から、RANKLが破骨細胞系性能と独立してT細胞に対して何らかの機能を果たしている可能性が考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Expression of membrane-bound and soluble receptor activator of NF-kappa B ligand (RANKL) in human T cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kanamaru, F., Iwai, H., Ikeda, T., Nakajima, A., Ishikawa, I., Azuma, M
  • 雑誌名: Immunol.Lett. 94 ページ: 239-246
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 血中遊離型RANKL濃度の測定とその意義 (2004)
  • 著者名/発表者名: 池田通, 鈴木淳子, 堀内敏行
  • 雑誌名: 内分泌・糖尿病科 19 ページ: 263-267
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Expression of membrane-bound and soluble receptor activator of NF-kapa B ligand (RANKL) in human T cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kanamaru, F., Iwai, H., Ikeda, T., Nakajima, A., Ishikawa, I., Azuma, M.
  • 雑誌名: Immunol.Lett. 94 ページ: 239-246
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Detection of serum soluble RANKL, and the meaning, (in Japanese) (2004)
  • 著者名/発表者名: Ikeda, T., Suzuki, J., Horiuchi, T.
  • 雑誌名: Endocrinology & Diabetoloty 19 ページ: 263-267
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Multimerization of the receptor activator of nuclear factor-κB ligand (RANKL) isoforms and regulation of osteoclastogenesis (2003)
  • 著者名/発表者名: Ikeda, T., Kasai, M., Suzuki, J., Kuroyama, H., Seki, S.et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 278 ページ: 47217-47222
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Regulation of osteoclastogenesis by three human RANKL isoforms expressed in NIH3 T3 cells (2003)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, J., Ikeda, T., Kuroyama, H., Seki, S.et al.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 314 ページ: 1021-1027
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Multimerization of the receptor activator of nuclear factor-κB ligand(RANKL) isoforms and regulation of osteoclastogenesis. (2003)
  • 著者名/発表者名: Ikeda, T., Kasai, M., Suzuki, J., Kuroyama, H., Seki, S.et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 278 ページ: 47217-47222
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Regulation of osteoclastogenesis by three human RANKL isoforms expressed in NIH3T3 cells. (2003)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, J., Ikeda, T., Kuroyama, H., Seki, S.et al.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 314 ページ: 1021-1027
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より