ｉＰＳ細胞のＢＭＰ２発現制御を利用した新規骨増生技術の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

これまでに我々はiPS細胞から作製した骨様組織を凍結乾燥することで造腫瘍性のない骨補填材（iPS細胞由来骨補填材）を作製することに成功した。しかし，その骨再生能は未だ低く，骨芽細胞分化をさらに促進し，骨様組織の質を向上させる必要がある。近年，我々は時計遺伝子の一つであるNpas2をノックアウトすると間葉系幹細胞(MSC)の骨芽細胞分化が促進することを発見した。iPS細胞はMSCを経ることから，MSCにおけるNpas2の調節機構を解明し，iPS細胞の分化過程でNpas2の発現を制御することで，骨芽細胞分化をさらに促進できると考えた。我々はMSCにおけるNpas2の調節機構を解明し，Npas2の発現を制御することで骨芽細胞分化を促進する方法を確立することを目的として実験を行った。始めに，High throughput screeningを利用してNpas2発現を制御する化合物を特定し， Npas2の発現がモノアミン関連分子によって制御される可能性を示した。実際にモノアミンに関連するVesicular monoamine transporter (VMAT)とSerotonin receptor 2B (HTR2B)をMSCに過剰発現させるとNpas2の発現が有意に上昇し，骨芽細胞分化を抑制した。VMATおよびHTR2Bはモノアミンの1種であるセロトニンに関与し，セロトニンの添加もNpas2の発現上昇と，骨芽細胞分化を抑制したことから，セロトニンによるHTR2Bの活性化がNpas2を介して骨芽細胞分化を制御することが示された。このNpas2調節機構をもとに我々はVMATまたはHTR2B阻害剤を使用することでMSCの骨芽細胞分化を促進する方法を確立した。この研究成果をiPS細胞に応用することで，骨に近い組織を形成し，より高い骨再生能を有するiPS骨補填材を作製したいと考えている。