| 研究課題/領域番号 |
19K10063
|
|---|
| 研究機関 | 東京歯科大学 |
|---|
研究代表者 |
齋藤 暁子 東京歯科大学, 歯学部, 助教 (90722835)
|
|---|
| 研究分担者 |
小野寺 晶子 東京歯科大学, 歯学部, 講師 (90637662)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| キーワード | 骨芽細胞分化 / RUNX2 / 核膜タンパク質 / 鎖骨頭蓋骨異形成症 |
|---|
| 研究実績の概要 |
鎖骨頭蓋骨異形成症（CCD）はRUNX2遺伝子のヘテロ欠損変異に起因する骨芽細胞分化異常を伴う遺伝性骨疾患であるが、根本的な治療法が存在しないためにさらなる病態解明が求められている。これまでRUNX2欠損細胞が核溝や分葉核といった異常な核形態を示すことを発見し、核構造維持に関連する遺伝子群の発現が著しく低下していることを見出した。核膜タンパク質の異常はラミノパチーという一連の疾患群を引き起こすことが知られているが、現在までに骨組織での報告はない。我々はCCDがRUNX2機能低下を介した核構造崩壊に伴う転写制御異常に起因するラミノパチーではないかと考え、本研究ではRUNX2の核膜構造制御を介した新たな骨芽細胞分化制御機構を解明するとともに、他のラミノパチーで試みられている薬剤がCCD治療薬として利用できるか否かについて検討する。
核変形を示すRUNX2欠損細胞において細胞核の弾性率を原子間力顕微鏡を用いて調べたところ、核膜自体の弾性率はRUNX2+/+細胞よりRUNX2欠損細胞の方が小さく、逆に核全体の弾性率はRUNX2欠損細胞の方が大きいという結果が得られた。すなわちRUNX2欠損細胞では核膜自体の軟化により変形が生じ、クロマチンが凝集塊を形成しているのではないかと考えられた。また、RUNX2欠損iPS細胞に核膜タンパク質を強制発現させたiPS細胞を作製し、骨芽細胞分化誘導すると、核形態および細胞形態の回復が見られ、異常核の割合も有意に減少した。さらには他のラミノパチーにおいて核形態異常に対する改善効果を認める薬剤の中から、CCD骨芽細胞の核形態異常の改善効果を認める候補薬剤を数種類同定した。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
核膜タンパク質を発現するレンチウイルスをRUNX2欠損iPS細胞へ感染させた、核膜タンパク質安定発現iPS細胞の作製に時間がかかりその後の実験が遅れたため。
|
| 今後の研究の推進方策 |
同定した数種類の候補薬剤をRUNX2欠損細胞に投与し、骨芽細胞分化特異的遺伝子群の発現および石灰化能について調べる。また骨芽細胞特異的核膜タンパク質ノックアウトマウスの作製が順調に進んでいるので、作製でき次第、このマウスの核形態異常や、Runx2ノックアウトマウスと同様の骨組織表現型が観察されるか確認する。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
核膜タンパク質を発現するレンチウイルスをRUNX2欠損iPS細胞へ感染させた、核膜タンパク質安定発現iPS細胞の作製に時間がかかったため、その後の実験が予定よりやや遅れた。今年度は他のラミノパチーでは核形態異常に対する改善効果を認める薬剤についてRUNX2欠損細胞に投与し、骨芽細胞分化特異的遺伝子群の発現および石灰化能について調べる。
また骨芽細胞特異的核膜タンパク質ノックアウトマウスが作製でき次第、核形態異常や、Runx2ノックアウトマウスと同様の骨組織表現型が観察されるか確認する。
|
