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 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K19278
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分57070:成長および発育系歯学関連
• 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 / 副甲状腺ホルモン受容体 / 変異

研究成果の概要

副甲状腺ホルモン(PTH)-1受容体(PTH1R)遺伝子の変異が原発性萌出不全(PFE)で認められるが、PFEの発症機序は不明だった。そこで、PFE患者と非患者の末梢血単核球からiPS細胞(PFE-iPSCとC-iPSC)を樹立し、PFE発症機序を解析した。それぞれのiPSCから骨芽細胞様細胞を誘導した。両骨芽細胞用細胞の石灰化能、骨芽細胞マーカー遺伝子の発現に差は認められなかった。活性型ビタミンDによるRANKLの発現誘導にも差は認められなかった。しかし、PTH刺激によるRANKL発現誘導は、C-iPSC由来骨芽細胞様細胞に比べ、PFE-iPSC由来骨芽細胞様細胞で著しく低下していた。

自由記述の分野

矯正歯科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

PFE患者のPTH1R遺伝子に変異が報告されていたが、その変異のPFE発症への関与を説明する研究はなかった。今回、PFE患者iPSCを用いることで、PFE患者のPTH1R遺伝子変異がPFE発症に関与するメカニズムのひとつを明らかにした。すなわち、PFE患者由来iPSCと健常人iPSCから誘導した骨芽細胞様細胞で石灰化や分化マーカーの発現に差はなかったが、PTH応答は前者で低下していた。歯の萌出には破骨細胞分化を誘導するRANKLの発現が必要だが、PTH誘導性のRANKL発現が前者で低下していた。PFE患者では、PTH依存性破骨細胞誘導能が低下し、歯の萌出が阻害されている可能性を示唆する。