| 研究課題/領域番号 |
25463130
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
奥原 滋 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 非常勤講師 (10451973)
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| 研究分担者 |
原田 清 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (30228639)
井関 祥子 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (80251544)
佐藤 豊 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (90361716)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 鼻咽腔閉鎖機能 |
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| 研究概要 |
Shhとそのエンハンサーの遺伝子改変を併せ持つマウスで軟口蓋と喉頭蓋が短くなることが知られているので、これらの形態・組織学的な変化とソニック・ヘッジホッグ（Shh）およびそのシグナリングに参画する遺伝子群の発現について発生段階ごとの変化を整理している。組織学的な観察では、鼻咽腔閉鎖機能を担う軟口蓋と喉頭蓋について重点的な観察を行い、粘膜上皮、間葉細胞、軟骨、軟口蓋はさらに筋からなる組織であることを確認した。軟口蓋はマウスで胎齢11.5日ごろ上顎突起から発生する硬・軟口蓋原基が、胎齢13.5日まで伸長し、14.0日までに水平転移し、15日までに左右癒合する順序で発生する。喉頭蓋は胎齢11日からその原基を組織学的に認めるが、その中に軟骨が形成されるのは胎齢15日以降である。Shhの発現と、発生期の咽頭部に特異的なShhエンハンサーの活性は、互いに重なるようにして、軟口蓋の先端部上皮medial edge epitheliumと喉頭蓋上皮と咽頭後壁上皮に発現があり、そのシグナル関連遺伝子はこれら上皮直下の間葉で発現していた。
上皮・間葉・軟骨各々の発生に重要な役割を持つ既知の遺伝子群の発現をin situ hybridization法（ISH）で評価するための準備段階として、各遺伝子のクローニングを行った。予定する100遺伝子程度のうち約80遺伝子について完成している。これらを用いて硬・軟口蓋および喉頭蓋に発現し、Shhおよびそのエンハンサーの影響を受ける遺伝子について役割を詳細に調べる予定なので、その際必要な咽頭部の器官培養系の樹立を試みている。困難な場合は各組織由来の初代培養細胞か器官再構成法を代替候補と目している。
上記をもとに、硬・軟口蓋・喉頭蓋の発生過程を、形態変化、組織変化、遺伝子発現変化の3者を対応させるよう情報整理し、今後解析する遺伝子改変マウスや、変異を再現する器官培養系における遺伝子発現変化と形態異常の評価の基準をほぼ得た。
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| 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
未だ詳細な報告のない軟口蓋や喉頭蓋の正常発生を形態・組織・遺伝子発現の3者を互いに対応させて記述する目標をほぼ達成した。これを基準に、すでに樹立されている遺伝子改変マウスや分子シグナルを操作した咽頭器官培養系における変化を評価することで、形態形成に必要な組織変化とそれを構成する細胞における遺伝子発現変化を対応させることができることから、おおむね順調に進展している。とした。
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| 今後の研究の推進方策 |
軟口蓋と喉頭蓋について、形態、構成要素である上皮・間葉・軟骨・筋・腱などの組織、各組織を構成する細胞における増殖・移動・分化などの挙動、それら挙動を司る内在シグナリングとそれに影響を与える外来シグナリングまでを一覧で評価できる系はほぼ完成しているので、これを完了する。Shhシグナルの遺伝子改変マウスで上記評価項目を評価し、他に変化する遺伝子が上記評価項目のどれに貢献するか、器官培養系で確認する。
申請時の予定にはないが喉頭蓋の低形成を示す遺伝子改変マウスを得られる可能性がある。入手できれば、これにも上記評価系を適用して結果をShhシグナルの遺伝子改変マウスと比較してより高次で精緻な解析が可能になるので、軟口蓋や喉頭蓋の発生機構がさらに明らかになり、鼻咽腔閉鎖不全を持つヒトの原因解明・既存にない治療アプローチ・予見性に可能性を提供できる。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
より安価で必要な製品を購入するよう日常的に努力した点と、遺伝子クローニングにおいて予定よりも高い費用対効果を得られるような実験系を樹立できた点による。
当初の計画にはない別の遺伝子改変マウスを併せて研究することでさらに発展した成果を得られる可能性があるので、そのマウスの可用性・入手性を検討する。次年度使用額は44,806円で、免疫組織化学染色に用いる抗体の価格帯であることから、特に注目される分子については、計画書にあるin situ hybridization法に加えて、免疫組織化学染色法も行うことでデータの信頼度を増すような用途も検討する。
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