活性化破骨細胞が産生する骨代謝調節因子の探索

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骨組織の腫瘍において反応性骨増生がよく認められるが、本研究はその分子機構について明らかにすることを目的とする。今年度も骨軟部腫瘍の症例を通して幅広く反応性骨増生の観察を続けた結果、巨細胞腫瘍に頻繁に認められる反応性骨増生の場合と同様に破骨細胞の関与が強く示唆された。また、破骨細胞と反応性骨増生部位とは直接接していないことが普通であり、何らかの液性因子が反応性骨増生に係わっていることが考えられた。昨年度までに、吸収性セラミック上の破骨細胞の培養上清には破骨細胞形成を抑制する作用があること、吸収性、非吸収性骨代替材料上で形成された破骨細胞の培養上清には、ともにC2C12細胞の骨芽細胞への分化を促進する作用があることを明らかにしている。今年度は細胞の遺伝子発現解析をするため、本実験用に加圧成形法を用いて直径25mmのハイドロキシアパタイト(非吸収性セラミック)ディスク及びβ-TCP(吸収性セラミック)ディスクを作成した。これらのディスクの気孔率、表面形状及び成分を解析し、いずれも問題がないことを確認した上で、まずこのディスク上で従来からの打ち抜き法で作成したディスク同様、支障なく破骨細胞が形成され得ることを酒石酸抵抗性酸性ボスファターゼ染色及びDAPI染色で確認した。次に、RANKLタンパク存在下でそれぞれのディスク上にマウス大腿骨及び脛骨由来マクロファージを破骨細胞に分化させ、これらの破骨細胞からtotalRNAを抽出し、吸収性セラミック上の破骨細胞と、非吸収性セラミック上の破骨細胞が発現する遺伝子の差を、マイクロアレイを用いて網羅的に解析した。アレイ解析は、それぞれ2回行った実験試料を用いて行った。現在、吸収性セラミック上の破骨細胞と非吸収性セラミック上の破骨細胞の発現遺伝子を比較し、両者間で有意な差があると判断される遺伝子を検索している最中である。この結果に基づき、次の新たな研究プロジェクトを開始する予定である。