顎顔面領域軟骨欠損に対する新規軟骨再生法に関する研究

樹立したCol2GFP ATDC5細胞株を用いて行ったスクリーニングよりチエノインダゾール誘導体(TM:分子量約500)が同定され、その作用を解析した(前年度)結果、TMは顕著に軟骨分化を強く誘導するが、軟骨肥大分化に対しては誘導しなことがわかった。今年度はその作用機序を詳細に解析した。マイクロアレイの結果、軟骨内骨化に重要な遺伝子に着目して列挙するとRunxファミリーではRunx1、SoxファミリーではSox5とSox6の顕著な発現上昇がみられた。Runx1とSox5,6をノックダウンさせた細胞にTMを投与するとTMの軟骨分化作用が減弱された。Runx1の軟骨分化誘導効果を解析したところ、2型コラーゲンプロモーターを活性化し、結合部位をLuciferase-reporter解析で同定した。Runx1アデノウイルスを種々の細胞に感染させたところ、初期分化を誘導し肥大分化を抑制した。さらにSox5,6 and 9 (Sox trio)アデノウイルスと共発現させると軟骨分化誘導効果を増強した。蛋白免疫沈降で検討した結果、Runx1とSox trioは蛋白結合し、2型コラーゲンプロモーター上で相互作用することが示唆された。In vivo解析では脱分化軟骨細胞をTM投与し、細胞シートとしてマウス膝軟骨全層欠損に移植すると永久軟骨に代替する軟骨修復がみられた。TMはRunx1とSox trioの転写を介して軟骨分化を促進し、肥大分化を抑制することが示唆された。TMは肥大化を起こさない永久軟骨再生に有用である可能性が示された。

樹立したCol2GFP ATDC5細胞株を用いて行ったスクリーニングよりチエノインダゾール誘導体(TM:分子量約500)が同定され、その作用を解析した(前年度)結果、TMは顕著に軟骨分化を強く誘導するが、軟骨肥大分化に対しては誘導しなことがわかった。今年度はその作用機序を詳細に解析した。マイクロアレイの結果、軟骨内骨化に重要な遺伝子に着目して列挙するとRunxファミリーではRunx1、SoxファミリーではSox5とSox6の顕著な発現上昇がみられた。Runx1とSox5,6をノックダウンさせた細胞にTMを投与するとTMの軟骨分化作用が減弱された。Runx1の軟骨分化誘導効果を解析したところ、2型コラーゲンプロモーターを活性化し、結合部位をLuciferase-reporter解析で同定した。Runx1アデノウイルスを種々の細胞に感染させたところ、初期分化を誘導し肥大分化を抑制した。さらにSox5,6 and 9 (Sox trio)アデノウイルスと共発現させると軟骨分化誘導効果を増強した。蛋白免疫沈降で検討した結果、Runx1とSox trioは蛋白結合し、2型コラーゲンプロモーター上で相互作用することが示唆された。In vivo解析では脱分化軟骨細胞をTM投与し、細胞シートとしてマウス膝軟骨全層欠損に移植すると永久軟骨に代替する軟骨修復がみられた。TMはRunx1とSox trioの転写を介して軟骨分化を促進し、肥大分化を抑制することが示唆された。TMは肥大化を起こさない永久軟骨再生に有用である可能性が示された。