破骨細胞分化因子(RANKL)遺伝子発現調節機構の解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14570188
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 北澤 理子 神戸大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (00273780)
• Keywords: 破骨細胞 / RANKL / 遺伝子プロモータ / ビタミンD / CAMP応答配列 / メチル化シトシン

Research Abstract

骨芽細胞は、1)骨髄造血系細胞の増殖に必要なM-CSFなど液性因子の供給、2)破骨細胞への最終分化に不可欠な破骨細胞分化因子(RANKL)の発現を介して破骨細胞形成を支持する。私どもはマウスならびにヒトRANKL遺伝子5'上流プロモータ領域を解析した。マウスプロモータでは1箇所のVDRE(940)が機能的に有効であることを証明し、ヒトプロモータについては3箇所の候補配列(-1584)、(-1418)、(-1383)について、変異導入を行った解析の結果、最上流の(-1584)が機能的VDREであることを明らかにした。
さらに、悪性腫瘍骨転移巣におけるRANKL発現を検索するために、マウスおよびヒトRANKL遺伝子に対する高感度・特異的なプローブを作成してin situ hybridization法を行い、溶骨性病変局所において腫瘍におけるPTHrPと骨芽細胞/間質細胞系におけるRANKLmRNAを検出した。
引き続いて、PTHrPがRANKL発現を制御する機構について検討した。マウス及びヒトのRANKL遺伝子プロモータコンストラクトを用いたtransfection系に、PTHrP処理を行うとともにPKA, PKCのagonist, antagonist投与を行い転写活性に及ぼす効果を検討した。その結果、PTHrPの作用は短期的にはPKA経路、長期的にはPKC経路を介してRANKL転写を促進する可能性を示した。さらに、マウス及びヒトRANKL遺伝子プロモータにおけるcAMP応答配列(CRE)を検索した。マウス、ヒトいずれにも古典的なCREは存在しないが、各々数カ所の候補配列に着目してEMS Aassayや変異導入実験を行い、機能的CREの存在を明らかにした。
以上の成果は、英文誌に報告した(BBRC2002,J Pathol 2002,J Cell Biochem投稿中)。また、成果の一部は第91回日本病理学会総会、第20回日本骨代謝学会、第61回日本癌学会総会、第24回米国骨代謝学会議にて報告した。

Research Products

• [Publications] Kitazawa S, Kitazawa R.: "RANK ligand is a prerequisite for cancer-associated osteolytic lesions"J Pathol. 198・2. 228-236 (2002)
• [Publications] Kitazawa S, Kitazawa R.: "Epigenetic control of mouse receptor activator of NFkB ligand gene expression"BBRC. 293・1. 126-131 (2002)
• [Publications] Mori H, Kitazawa R, Mizuki S et al.: "RANK ligand, RANK and OPG expression in type II collagen-induced arthritis mouse"Histochem Cell Biol. 117・3. 283-292 (2002)
• [Publications] Kitazawa R, Kitazawa S.: "Vitamin D3 augments osteoclastogenesis via Vitamin D-responsive element of mouse RANKL gene promoter"BBRC. 290・2. 650-655 (2002)
• [Publications] Kitazawa R, Kobayashi A, Maeda S, Kitazawa S: "Expression of parathyroid hormone-related protein (PTHrP) in parathyroid tissues of normal and pathological conditions"Histol Histopathol. 17・1. 170-184 (2002)
• [Publications] Kitazawa R, Kitazawa S, Kajimoto K et al.: "Parathyroid hormone-related protein (PTHrP) expression in multiple myeloma : a case report"Pathol Int. 52・1. 63-68 (2002)