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2017 年度 実施状況報告書

Pkn3が制御する破骨細胞骨吸収機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K11494
研究機関松本歯科大学

研究代表者

上原 俊介  松本歯科大学, 歯学部, 講師 (90434480)

研究分担者 小林 泰浩  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 教授 (20264252)
細矢 明宏  北海道医療大学, 歯学部, 准教授 (70350824)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード破骨細胞 / Wnt
研究実績の概要

我々は、Wnt5a-Ror2シグナルの破骨細胞骨吸収活性に対する役割を解析し、その下流で、セリン/スレオニンキナーゼであるprotein kinase N3 (Pkn3)が活性化されることを見出した。平成28年度に、Pkn3遺伝子欠損マウス(Pkn3 KOマウス)の骨を解析し、骨吸収の低下により骨量が増加していることを明らかにした。平成29年度は、Ror2シグナルの病態時における重要性を明らかにするため、破骨細胞特異的Ror2欠損マウス(Ror2 cKOマウス)を用いて以下の実験を実施した。関節炎のモデルとして抗2型コラーゲン抗体誘導関節炎(collagen antibody-induced arthritis; CAIA)モデルを、また、エストロゲン欠乏による骨量減少のモデルである卵巣切除(ovariectomy; OVX)を採用した。
CAIAモデルの実験において、関節炎の指標となる四肢の腫れは、コントロールマウスとRor2 cKOマウスの間に有意な差は認められなかった。しかし、マイクロCTを用いて骨を解析すると、Ror2 cKOマウスで、骨破壊が有意に抑制されていた。骨吸収マーカーである血清CTXもRor2 cKOマウスで有意に低下しており、骨吸収の抑制が骨破壊の抑制につながっていると考えられる。
OVXの実施による体重の増加及び卵巣の委縮について、コントロールマウスとRor2 cKOマウスの間に有意な差は認められなかった。しかし、マイクロCTを用いて骨を解析すると、コントロールマウスでは、OVXにより顕著に骨量が低下していたが、Ror2 cKOマウスでは骨量の低下が軽度であった。
これらの病態時における骨吸収にもWnt5a-Ror2シグナルが関与することが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初予定していた、病態時におけるRor2 cKOマウスの骨の解析について、ほぼ遂行することが出来たため。

今後の研究の推進方策

Pkn3に対する阻害作用が報告されている化合物が複数存在するので、それらの化合物が実際に破骨細胞の骨吸収活性を抑制するかをin vitroの実験で調べる。実際に阻害効果が確認された化合物について、OVXによる骨量減少を抑制できるか、in vivo実験により明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

病態モデルでの骨量の変化について、当初予定していたよりも少ない頭数のマウスで有意差のあるデータが得られたため。
次年度に使用するPkn3阻害活性が報告されている試薬の購入費用に充てる予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Platypus and opossum calcitonins exhibit strong activities, even though they belong to mammals.2017

    • 著者名/発表者名
      amashita T, Udagawa N, Thirukonda GJ, Uehara S, Hirose Yamauchi, Nobuo Suzuki, Li F, Kobayashi Y and Takahashi N
    • 雑誌名

      Gen Comp Endocrinol

      巻: 246 ページ: 270-278

    • DOI

      10.1016/j.ygcen.2017.01.001.

    • 査読あり
  • [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 M, Kobayashi Y, Yamashita T, Uehara S, Nakamura M, Hiraoka BY, Ozaki Y, Iimura T, Yasuda H, Takahashi N and Udagawa N
    • 雑誌名

      J Bone Mineral Res

      巻: 32 ページ: 2074-2086

    • DOI

      10.1002/jbmr.3175.

    • 査読あり
  • [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 K, Kobayashi Y, Uehara S, Suzuki T, Koide M, Yamashita T, Nakamura M, Takahashi N, Kato H, Udagawa N and Nakamura Y
    • 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] Protein kinase N3 promotes bone resorption by osteoclasts in response to Wnt5a-Ror2 signaling.2017

    • 著者名/発表者名
      Uehara S, Udagawa N, Mukai H, Ishihara A, Maeda K, Yamashita T, Murakami K, Nishita M, Nakamura T, Kato S, Minami Y, Takahashi N and Kobayashi Y
    • 雑誌名

      Sci Signal

      巻: 10 ページ: eaan0023

    • DOI

      10.1126/scisignal.aan0023.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The HIV co-receptor CCR5 regulates osteoclast function.2017

    • 著者名/発表者名
      Lee JW, Hoshino A, Inoue K, Saitou T, Uehara S, Kobayashi Y, Ueha S, Matsushima K, Yamaguchi A, Imai Y, Iimura T
    • 雑誌名

      Nat Commun

      巻: 8 ページ: 2226

    • DOI

      10.1038/s41467-017-02368-5.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 破骨細胞におけるRor2シグナルは炎症性骨破壊を増悪する2017

    • 著者名/発表者名
      上原俊介,山下照仁,中村貴,加藤茂明,宇田川信之,高橋直之,小林泰浩
    • 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] Wnt5a-Ror2シグナルによる骨吸収活性調節の病態モデルにおける役割2017

    • 著者名/発表者名
      上原俊介,山下照仁,中村貴,加藤茂明,宇田川信之,高橋直之,小林泰浩
    • 学会等名
      第35回日本骨代謝学会学術集会
  • [学会発表] Ror2-Rho-Pkn3シグナルは破骨細胞の骨吸収活性を促進する2017

    • 著者名/発表者名
      上原俊介,山下照仁,宇田川信之,高橋直之,小林泰浩
    • 学会等名
      第59回歯科基礎医学会学術大会
  • [学会発表] Wnt5a-Ror2 signaling promotes osteoclast function via Daam2-Rho-Pkn3 pathways.2017

    • 著者名/発表者名
      Uehara S, Udagawa N, Yamashita T, Murakami K, Takahashi N and Kobayashi Y
    • 学会等名
      第65回国際歯科研究学会日本部会総会・学術大会
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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