骨破壊病変防止のためのiNOS発現抑制による遺伝子治療の分子生物学的研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13672082
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 引地 尚子 東京大学, 保健管理センター, 講師 (50292876)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 豊岡 照彦 東京大学, 医学部附属病院, 所長 教授 (00146151) ; 高戸 毅 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (90171454)
• Keywords: iNOS / antisense / gene targeting / gene therapy / bone destruction

Research Abstract

1992年のザ・モレキュール・オブ・ザ・イヤーとして脚光を浴びたNO(一酸化窒素)は、循環器系、脳神経学系を中心とする各分野で、その重要性が明らかにされた(Am.J.Physiol.,2000)。われわれは骨形成・骨吸収機構において、NOが重要な代謝調節因子であることを明らかにした(FBS letter,1997,Am.J.Physiol.,2000)。NOを合成する酵素には、サイトカインの刺激により誘導されるinducible NO合成酵素(iNOS)と常に発現するconstitutive NO合成酵素(cNOS)の2種類がある。
われわれは、両酵素とも骨組織中に存在することを示し、iNOSが炎症における骨破壊に大きく関与していることを示した。しかも、cNOSから生じるNO自体は本来骨形成作用があるが、サイトカインの刺激によりiNOSを誘導し、これより産生されるNOは細胞障害性の強いperoxynitrite(ONOO^-)に変化し、骨破壊をおこすという機構も明らかにした(Am.J.Physiol.,2000)。
本研究では、in vitroで、iNOSのアンチセンス遺伝子を骨芽細胞に導入し、iNOSによるNOの産生を抑制することによって、炎症時の骨破壊機転を阻止できるかどうかを検討することを目的とした。その結果、骨芽細胞へのアンチセンス遺伝子の導入により、炎症時の骨破壊機転が阻止された(Am.J.Physiol.にrevised formで投稿中)。本研究の意義は、iNOSの制御により、難治性の顎骨骨髄炎などの炎症性骨破壊病変、歯周病、顎関節症、さらに関節リューマチに至る疾患を治癒する道を開くことを可能にしたことである。

Research Products

• [Publications] Toshiyuki Koizumi: "Cell density and growth -dependent down -regulation of both intracellular calcium responses to agonist stimuli and expression of smooth -surfaced endoplasmic reticulum in MC3T3-E1 osteoblast -like cells"Journal of Biological Chemistry. 278. 6433-6439 (2003)
• [Publications] Masanobu Abe: "Cloning of the 5' Upstream Region of the Rat p16 Gene and Its Role in Silencing"Japanese Journal of Cancer Research. 93. 1100-1106 (2002)
• [Publications] Jinhong Huang: "Differential Regulation of Cell Migration, Actin Stress Fiber Organization, and Cell Transformation by Functional Domains of Crk -associated Substrate"Journal of Biological Chemistry. 277. 27265-27272 (2002)
• [Publications] Naohiko Sakai: "A Case of a Japanese Patient with Cleidocranial Dyspalasia Possessing a Mutation of CBFA1 Gene"The Journal of Craniofacial Surgery. 13. 31-34 (2002)
• [Publications] Tomoaki Eguchi: "Surgical Repair for Congenital Macrostomia : Vermilion Square Flap Method"Annals of Plastic Surgery. 47. 629-635 (2001)
• [Publications] Naohiko Sakai: "Sequence Analysis of Fibroblast Growth Factor Recepter2(FGFR2) in Japanese Patients with Craniosynostosis"The Jouranl of Craniofacail Surgery. 12. 580-585 (2001)