Elucidation of the molecular mechanism of ectopic ossification control in posterior longitudinal ligament ossification

阐明后纵韧带骨化异位骨化控制的分子机制

• 批准号: 22K09410
• 负责人: 松岡 佑嗣
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K09410/
• 关键词: 後縦靱帯骨化症; mTOR経路; 骨分化; 軟骨分化; 後縦靭帯骨化症; mTOR

後縦靱帯骨化症(ossification of posterior longitudinal ligament: OPLL)は，後縦靭帯に軟骨内骨化様に異所性骨化を形成し脊髄を圧迫することで脊髄症を生じたり，軽微な外傷等により脊髄損傷を引き起こし，著しく日常生活を損なう疾患として特定疾患に指定されている難病であるが，未だ有効的・根本的な保存治療法はない．近年の基礎研究成果により骨量減少を来たす骨粗鬆症に対し，骨代謝を正に促す薬剤の開発が目覚ましい一方で，OPLLのような異所性骨化を負に制御する薬剤開発は進んでいない．本研究では，骨形成の細胞内情報伝達経路の一つであるmTOR (mammalian target of rapamycin)経路にその可能性を見出し，MC3T3-E1やATDC5といった骨化および軟骨内骨化をそれぞれ誘導できる細胞株およびOPLL患者由来の後縦靭帯細胞を用いて，mTOR経路の特異的阻害剤であるrapamycin等またはsiRNAによるmTOR経路を阻害するといった分子生物学的手法を用いて詳細に検討し，同疾患の保存治療薬開発の礎となる研究を行うことを目的とし研究を行った．当該年度は，MC3T3-E1およびATDC5細胞を用い，rapamycinによる細胞増殖，ならびに骨および軟骨分化に対する効果を検討した．Rapamycinは，MC3T3-E1細胞およびATDC細胞の細胞増殖を強力に抑止した．また，骨分化マーカーおよび軟骨分化マーカーの遺伝子発現も強力に抑制した．同時に，OPLL患者および非OPLL患者由来後縦靭帯細胞の培養も開始した．今後，OPLL患者および非OPLL患者由来後縦靭帯細胞を用い，MC3T3-E1およびATDC5で得られた結果を検証し，後縦靭帯骨化症の国家制御に繋がる研究を継続して行う予定である．

后纵韧带骨化（OPLL）是一种与软骨内骨化类似的异位骨化，在后纵韧带中形成，压迫脊髓并导致脊髓病，或在轻微创伤后发生的疾病。由于它会导致脊髓损伤并严重损害日常生活，因此被指定为特定疾病，但仍然没有有效或根本的保守治疗。虽然最近的基础研究结果表明，在积极促进骨代谢治疗骨质疏松症（导致骨质流失）的药物开发方面取得了显着进展，但在消极控制异位骨化（例如后纵韧带骨化）的药物开发方面尚未取得进展。在这项研究中，我们重点关注 mTOR（哺乳动物靶标）我们使用可诱导骨化和软骨内骨化的细胞系（例如 MC3T3-E1 和 ATDC5）以及源自 OPLL 患者的后纵韧带细胞，发现了 mTOR 通路中的这种潜力，我们使用分子生物学方法（例如抑制骨化）进行了详细研究。 mTOR 通路使用雷帕霉素或 siRNA，目的是进行研究，为开发该疾病的保守治疗奠定基础。今年，我们使用 MC3T3-E1 和 ATDC5 细胞研究了雷帕霉素对细胞增殖以及骨和软骨分化的影响。雷帕霉素强烈抑制MC3T3-E1细胞和ATDC细胞的细胞增殖。它还强烈抑制成骨和软骨分化标志物的基因表达。与此同时，我们开始培养 OPLL 和非 OPLL 患者的后纵韧带细胞。未来，我们计划使用来自 OPLL 患者和非 OPLL 患者的后纵韧带细胞来验证 MC3T3-E1 和 ATDC5 获得的结果，并继续研究，以实现国家控制后纵韧带骨化疾病。 ．