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2019 年度 実施状況報告書

多発性外骨腫症に対する阻害剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K09605
研究機関埼玉医科大学

研究代表者

倉谷 麻衣  埼玉医科大学, 医学部, 助手 (50758109)

研究分担者 片桐 岳信  埼玉医科大学, 医学部, 教授 (80245802)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード軟骨 / 骨 / 遺伝性疾患
研究実績の概要

多発性外骨腫症 (Multiple Hereditary Exostoses: MHE) は、全身の骨や軟骨に腫瘍が発生する遺伝性疾患である。MHEは、プロテオグリカンの糖鎖合成酵素のExt1もしくはExt2の変異によって、発症することが知られている。本研究では、Ext1及びExt2変異による骨軟骨腫の発症メカニズム、及び創薬標的分子の同定を目的としている。2019年は、細胞株を使用して、Ext1及びExt2のin vitroノックアウトを計画した。MHEの患者で認められる遺伝子変異は、機能欠失変異であると考えられている。よって、遺伝子上でのExt1及び、Ext2のノックアウトが MHEを模倣すると考えられる。現在、Ext1及びExt2に特異的なガイドRNAを設計し、エレクトロポレーション法による遺伝子導入の条件を検討し、Ext1遺伝子をノックアウトし、細胞のクローン化を進めている。また、マウス正常組織より、野生型Ext1及び野生型Ext2 cDNAをクローニングし、発現ベクターを構築した。また、部位特異的変異導入法によって、多発性外骨腫症で見つかっている変異を導入した発現ベクターも、合わせて構築した。細胞株へ、Lipofection法によってベクターを導入し、Ext1及びExt2タンパクの発現を確認できている。2020年度は、上述のExt1及びExt2のKO細胞、及び過剰発現細胞を使用し、網羅的解析をはじめとした分子生物学的解析を進める予定である。特に、Ext1変異と骨・軟骨代謝に重要なBone Morphogenetic Protein (BMP)シグナルとの接点を中心に解析を行う。

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

当初の計画通り、今後の解析に必要な細胞株及び、実験材料の準備を着々と進めることができた。また、実際にExt1及びExt2の過剰発現実験を行い、予備的な結果を得ることができている。

今後の研究の推進方策

樹立中のExt1及びExt2のノックアウト細胞、及び過剰発現細胞を使用して、BMPシグナルとの接点と発症メカニズムの解析についてin vitroで解析を進める。MHEにおけるExt1の変異によって、BMP活性が亢進することが報告されているため、実際にどういったメカニズムでプロテオグリカンの糖鎖が変化し、BMP活性が活性化されるのか解析を実施する。

次年度使用額が生じた理由

一般試薬および消耗品購入に計上していた物品費が、予想より低く抑えられたため、次年度の一般試薬および消耗品購入に充てる予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件)

  • [学会発表] 内軟骨性骨化におけるBMPとWntの新たなクロストーク2019

    • 著者名/発表者名
      塚本翔、倉谷麻衣、関根典子、大久保美里、田中伸哉、自見英治郎、織田弘美、片桐岳信
    • 学会等名
      第5回日本骨免疫学会
  • [学会発表] Identiffication of a critical amino acid residue in ALK2 for the binding and inhibition by the anti-ALK2 blocking antibody2019

    • 著者名/発表者名
      Katagiri T, Tsukamoto S, Kuratani M, Tsuji S, Takaishi K, Kunikata T, Nakamura K, Kawaguchi Y, Hasegawa J
    • 学会等名
      FASEB SRC on TGF-β Superfamily
    • 国際学会
  • [学会発表] A crosstalk between Wnt and TGF-β/BMP families regulates endochondral bone formation2019

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto S, Kuratani M, Sekine N, Okubo M, Tanaka S, Jimi E, Oda H, Katagiri T
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Wnt Signaling
    • 国際学会
  • [学会発表] Wnt7bは内軟骨性骨化における骨形成誘導因子である2019

    • 著者名/発表者名
      塚本翔、倉谷麻衣、関根典子、大久保美里、田中伸哉、自見英治郎、織田弘美、片桐岳信
    • 学会等名
      第17回RCGMフロンティアシンポジウム
  • [学会発表] Wnt7b expressed by hypertrophic chondrocytes is a critical inducer of bone formation during endochondral ossification2019

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto S, Kuratani M, Sekine N, Okubo M, Tanaka S, Jimi E, Oda H, Katagiri T
    • 学会等名
      ASBMR 2019 Annual meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Identiffication of a critical amino acid residue in ALK2 for the binding and inhibition by the anti-ALK2 blocking antibody2019

    • 著者名/発表者名
      Katagiri T, Tsukamoto S, Kuratani M, Tsuji S, Takaishi K, Kunikata T, Nakamura K, Kawaguchi Y, Hasegawa J
    • 学会等名
      ASBMR 2019 Annual meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 抗ALK2阻害抗体の結合と阻害活性に重要なALK2細胞外領域アミノ酸残基の同定2019

    • 著者名/発表者名
      片桐岳信、塚本翔、倉谷麻衣
    • 学会等名
      第37回日本骨代謝学会学術集会

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公開日: 2021-01-27  

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