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2018 年度 実績報告書

内軟骨性骨化における後縦靭帯骨化症関連遺伝子STK38Lの役割と標的分子の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K10910
研究機関鹿児島大学

研究代表者

栫 博則  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 助教 (50423728)

研究分担者 前田 真吾  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 特任准教授 (60353463)
河村 一郎  鹿児島大学, 医歯学域附属病院, 助教 (90535832)
小宮 節郎  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (30178371) [辞退]
冨永 博之  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 助教 (20750798)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードSTK38L / 後縦靭帯骨化症
研究実績の概要

後縦靭帯骨化症(OPLL)臨床サンプルにおけるSTK38Lの発現について、免疫組織化学染色(IHC)による検出が、条件検討の末可能となった。その結果、OPLLは靭帯が変性して内軟骨性骨化様のプロセスを経て骨化に至ることが指摘されているが、STK38Lは、その軟骨様変性靭帯に発現を認めた。一方で、変性のない正常靭帯部の細胞には染色性を認めなかった。このSTK38L陽性細胞は、リン酸化SMAD2/3抗体も陽性という結果になり、後縦靭帯の軟骨様変性にはTGF-βシグナルが関わっていること、その時STK38Lも出現することから、なんらかの関連が疑われた。
STK38LのIHCの結果から、軟骨変性における役割が強く示唆されたので、in vitro実験としてより軟骨の表現型を反映するATDC5細胞のmicromass culture実験を行なった。その結果、monolayer cultureではSTK38Lの発現は分化誘導前後で変わらなかったが、micromassでは分化誘導によって発現が増加した。この時STK38LのsiRNAノックダウンにより、軽度分化が亢進した。したがって、臨床サンプルのIHCの結果と併せて考えると、STK38Lは靭帯細胞の軟骨変性によって発現が増えて、機能的には軟骨分化を抑えるブレーキ役になっている可能性が示唆された。
一方、STK38Lはp21蛋白をリン酸化して不安定化させる事で、細胞周期のG1/S期移行を促進する事が報告されていたので、ノックダウンしてWST assayで確認すると、確かにcell growthは抑制された。軟骨細胞が分化成熟して骨化へ移行するためには、細胞分裂を止めて肥大軟骨になる必要があるので、STK38Lはここを阻害する事でOPLL形成に負に働いている可能性が示唆された。

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公開日: 2019-12-27  

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