歯槽骨吸収モデルを用いたRANK様ペプチドによる骨再生の試み

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K11401
• 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, 講師 (10367617)
• 研究分担者: 二宮 禎 日本大学, 歯学部, 准教授 (00360222) ; 宇田川 信之 松本歯科大学, 歯学部, 教授 (70245801)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 歯学 / 再生医学 / 細胞・組織

研究実績の概要

歯周病により喪失した歯槽骨の回復は非常に困難である。近年、エナメルマトリックス蛋白やFGF-2などの歯周組織再生薬が開発されている。しかし、歯槽骨形成を直接促進する薬の開発は十分でない。最近、receptor activator of NF-kappaB (RANK) 様ペプチドは骨吸収抑制のみならず、骨形成作用を持つことが示された。また、我々は骨吸収が亢進した破骨細胞分化抑制因子 (OPG) 遺伝子欠損マウスが自然発症型の歯槽骨吸収モデルであることを見出した。本研究の目的は、我々が確立した歯槽骨吸収モデルにRANK様ペプチドを投与して、歯槽骨の再生効果とその作用機序を明らかにすることである。
歯槽骨吸収モデルへのRANK様ペプチド投与実験を行った。RANK様ペプチドは、3回/日の5日間皮下投与で、皮質骨の骨形成を促進することが示されている。A) 歯槽骨吸収を呈する12週齢のOPG遺伝子欠損マウスにRANK様ペプチドを3回/日の5日間皮下投与した。B) 投与前後のマウス歯槽骨をマイクロCTで撮影して、ヒトと同様にセメントエナメル境から歯槽骨頂までの距離を歯槽骨吸収量として測定した。C) 歯槽骨および大腿骨の骨量を測定した。これらの評価により、RANK様ペプチドによる歯槽骨の骨量の修復効果が見出された。H29年度は、RANK様ペプチドを投与した歯槽骨吸収モデルの生化学および組織学的に解析を行った。RANK様ペプチドの投与により、骨を吸収する破骨細胞数の減少が観察された。更に、RANK様ペプチドの投与により、骨を形成する骨芽細胞数の増加が観察された。これらの結果は、RANK様ペプチドが歯槽骨の維持および回復の両方に寄与し、新規の歯周組織再生薬として有望であることを明らかにした。発表実績として、W9ペプチド投与によるOPG遺伝子欠損マウスの歯槽骨喪失の改善効果について、第35回日本骨代謝学会および、第59回歯科基礎医学会学術大会にて公表した。さらに、本研究成果は、学術雑誌であるPLoS Oneに公表した。

研究成果

• [雑誌論文] Treatment of OPG-deficient mice with WP9QY, a RANKL-binding peptide, recovers alveolar bone loss by suppressing osteoclastogenesis and enhancing osteoblastogenesis (2017)
  • 著者名/発表者名: Ozaki Yuki、Koide Masanori、Furuya Yuriko、Ninomiya Tadashi、Yasuda Hisataka、Nakamura Midori、Kobayashi Yasuhiro、Takahashi Naoyuki、Yoshinari Nobuo、Udagawa Nobuyuki
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 12 ページ: e0184904
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0184904
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Bone Formation Is Coupled to Resorption Via Suppression of Sclerostin Expression by Osteoclasts (2017)
  • 著者名/発表者名: Koide Masanori、Kobayashi Yasuhiro、Yamashita Teruhito、Uehara Shunsuke、Nakamura Midori、Hiraoka B. Yukihiro、Ozaki Yuki、Iimura Tadahiro、Yasuda Hisataka、Takahashi Naoyuki、Udagawa Nobuyuki
  • 雑誌名: J Bone Mineral Res 巻: 32 ページ: 2074～2086
  • DOI: 10.1002/jbmr.3175
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Jak1/2 inhibitor, baricitinib, inhibits osteoclastogenesis by suppressing RANKL expression in osteoblasts in vitro (2017)
  • 著者名/発表者名: Murakami Kohei、Kobayashi Yasuhiro、Uehara Shunsuke、Suzuki Takako、Koide Masanori、Yamashita Teruhito、Nakamura Midori、Takahashi Naoyuki、Kato Hiroyuki、Udagawa Nobuyuki、Nakamura Yukio
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 12 ページ: e0181126
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0181126
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The W9 peptide directly stimulates osteoblast differentiation via RANKL signaling (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamura M, Nakamichi Y, Mizoguchi T, Koide M, Yamashita T, Ara T, Nakamura H, Penninger JM, Furuya Y, Yasuda H and Udagawa N
  • 雑誌名: Journal of Oral Biosciences 巻: 59 ページ: 146-151
  • 査読あり
• [学会発表] 破骨細胞が分泌するLIFはsclerostinの発現を低下させ、骨形成を促進する (2017)
  • 著者名/発表者名: 小出雅則，小林泰浩，山下照仁，上原俊介，尾﨑友輝，中村美どり，高橋直之，宇田川信之
  • 学会等名: 第2回日本骨免疫学会ウィンターセミナー
• [学会発表] W9ペプチド投与によるOPG遺伝子欠損マウスの歯槽骨喪失の改善効果 (2017)
  • 著者名/発表者名: 尾﨑友輝，小出雅則，古屋優理子，二宮禎，保田尚孝，中村美どり，吉成伸夫，高橋直之，宇田川信之
  • 学会等名: 第35回日本骨代謝学会
• [学会発表] 破骨細胞由来のLIFはsclerostinの発現低下を介して、骨形成を促進する (2017)
  • 著者名/発表者名: 小出雅則，小林泰浩，山下照仁，上原俊介，中村美どり，平岡 行博，尾﨑友輝，飯村忠浩，高橋直之，宇田川信之
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会
• [学会発表] W9ペプチド投与によるOPG遺伝子欠損マウスの歯槽骨喪失の改善効果 (2017)
  • 著者名/発表者名: 尾﨑友輝，小出雅則，古屋優理子，二宮禎，保田尚孝，中村美どり，吉成伸夫，高橋直之，宇田川信之
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会
• [学会発表] Regulation of sclerostin expression by bone resorption (2017)
  • 著者名/発表者名: Koide Masanori
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会
  • 招待講演
• [備考] 松本歯科大学、大学院ホームページ
  • URL: https://www.mdu.ac.jp/graduate/index.html
• [備考] 松本歯科大学、研究所ホームページ 最新論文紹介
  • URL: https://www.mdu.ac.jp/laboratory/5750/006092.html
• [備考] 日本骨代謝学会ホームページ 1st Auther
  • URL: http://www.jsbmr.jp/1st_author/268_mkoide.html