| 研究課題/領域番号 |
20K08872
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| 研究機関 | 帝京大学 |
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研究代表者 |
西森 茂樹 帝京大学, 医学部, 講師 (30838488)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 骨・軟骨細胞 / 副甲状腺ホルモン / 副甲状腺ホルモン関連タンパク / シグナル伝達 / 発生学 / 再生医学 / 遺伝子改変マウス |
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| 研究実績の概要 |
研究代表者らは軟骨細胞及び骨細胞においてPTH/PTHrP(副甲状腺ホルモン/副甲状腺ホルモン関連タンパク)受容体の下流で働く新規の細胞内シ グナル伝達系JCI Insight. 2019及びJCI. 2019にて発表)を同定しました。この研究をさらに発展させ、骨軟骨系細胞の分化を制御するメカニズムを解明することを目的としています。
基礎医学的には、骨粗鬆症(国内の推定患者数約1300万人)、変形性膝関節症(同約1000万人)などの骨・軟骨系疾患の病態を解明すること、臨床医学的には、現在、唯一の骨形成を促す治療薬でありながら、合成ペプチドの注射剤しかないPTHの経口製剤 (PTH/PTHrPアナログ) の開発につなげることを目標としています。
具体的には、PTH/PTHrPシグナル伝達系において、促進分子(PTH、PTHrP、Sik (Salt inducible kinase)、Mef2(Myocyte enhancer factor))と抑制因子 (HDAC(Histone deacetylase))に区分し、各々の相互作用を解析しています。特に、Sikの機能阻害はPTH/PTHrP投与と同等の作用を発揮することから(JCI. 2019にて発表)、Sik阻害作用を持つ薬物の発見を最終的な目標にしています。
上記の促進因子と抑制因子のノックアウトマウスまたは過剰発現マウスを各種組み合わせたマウスの組織学上の形態変化の解析を研究の中心とし、背後で働く分子メカニズムを解明しています。前年度に引き続き、これまで未知だった四肢長幹骨の骨端の成長板（Growth plate）で球形軟骨細胞から扁平軟骨細胞への分化で働く遺伝子群をマイクロアレー解析で解明し、分子メカニズムを動物実験で検証しています(論文 作成中)。
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| 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
理由
新型コロナ感染症の影響で、前任地のアメリカの研究所で作成・飼育していた各種ノックアウトマウス及びトランスジェニックマウスの輸送が困難な状況が続き、マウスの研究が遅延しているため。
すでに採取済みのマウスの骨サンプルが多数ありますので、マウスの組織学的研究を進めています。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終的な目標であるSik阻害作用を持つ薬物の同定の実験を進めるためには、Sikタンパクを認識する抗体、PTH/PTHrPシグナル系下流のProtein Kinase A (PKA）によってリン酸化されたSikタン パクを特異的に認識するリン酸化抗体が重要です。発見以来の歴史が新しいSikには市販品の良い抗体がなく、リン酸化抗体は市販されていません。良好なSIK抗体を見つ けること、リン酸化抗体の自作することを直近の目標としてきました。
リン酸化抗体を自作するためには、軟骨細胞をPTH処理し、細胞内タンパクを抽出し、マススペクトメトリーによってSik分子上のリン酸化部位を同定し、リン酸化ペプチドをウサギ等に注射し、血清中の抗体の活性を検証するという多くの作業を必要とします。幸い、前年度に市販のSik3リン酸化抗体が発売されたため、市販抗体の検証に方針を切り替えました。
良い抗体が得られれば、マウス新生児の肋軟骨から採取した初代培養軟骨細胞をPTHで処理し、PTHによるSikタンパクのリン酸化を抑制する物質をスクリーニングする作業を推進して行きます。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍のため、海外の共同研究先からのマウスの搬送が遅延しており、本格的なマウス実験が展開できないため。
搬送が可能となり次第、実験を推進させます。
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