原発性萌出不全特異的iPS細胞を用いた疾患発症機序の解明

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K19278
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 泉田 恵理 昭和大学, 歯学部, 助教 (70783497)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 原発性萌出不全 / iPS細胞 / 副甲状腺ホルモン / 副甲状腺ホルモン受容体 / 遺伝子変異

研究実績の概要

原発性萌出不全（PFE）は側方歯開咬を特徴とする成長障害で、発症機序は不明である。本学歯科病院矯正歯科を受診した4名のPFE患者のエクソーム解析を行い、副甲状腺ホルモン(PTH)/PTH関連ペプチド受容体(PTH1R)遺伝子にそれぞれ356C>T (P119L)、395C>T (P132L)、439C>T (R147C)、1148G>A (R383Q)のミスセンス変異を同定した。そこで本研究では、これらの変異PTH1RをPTH1Rを発現していないHeLa細胞に強制発現させた細胞と我々が樹立したPFE患者由来のiPS細胞を用いて、PFE発症機序の解明を目指している。昨年度までに、PTH1Rに上記の変異を導入したHeLa細胞では、PTHの親和性とPTH下流のcAMP応答が減弱していることを見出した。さらに、395C>T (P132L)のミスセンス変異を持つPFE患者特異的iPS細胞を骨芽細胞分化培地で培養し、対照iPS細胞とPTHに対する反応性を比較する検討を行っている。今年度は、PFE特異的iPS細胞由来の骨芽細胞様細胞で、PTH刺激後のcAMP産生の低下に加え、PTH刺激後のRANKLの発現が対照iPS細胞由来骨芽細胞に比べて低下していることを見出した。一方、活性形ビタミンDによるRANKLの発現については、PFE特異的iPS細胞由来骨芽細胞様細胞と対照細胞で有意な違いが認められなかった。このことは、PFE患者では、PTHに依存したRANKL発現が特異的に低下していることを示している。以上の結果は、PFE患者でPTHによる破骨細胞誘導が十分でないことが歯の放出不全の原因の一つである可能性を示唆している。これらの結果を論文として発表した。

研究成果

• [雑誌論文] Functional analysis of PTH1R variants found in primary failure of eruption. (2020)
  • 著者名/発表者名: Izumida E, Suzawa T, Miyamoto Y, Yamada A, Otsu M, Saito T, Yamaguchi T, Nishimura K, Ohtaka M, Nakanishi M, Yoshimura K, Sasa K, Takimoto R, Uyama R, Shirota T, Maki K, Kamijo R
  • 雑誌名: J Dent Res 巻: 99 ページ: 429-436
  • DOI: 10.1177/0022034520901731.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [備考] 昭和大学歯学部口腔生化学講座
  • URL: http://www10.showa-u.ac.jp/~oralbio/
• [備考] 昭和大学歯科病院矯正歯科
  • URL: http://www.ortho-showa.com