骨芽細胞内RANKL挙動制御機構に着目した、骨破壊疾患に対する新規創薬標的の探索

寻找骨破坏性疾病的新药物靶点，重点关注成骨细胞 RANKL 行为的控制机制

基本信息

批准号：
11J11038
负责人：
青木重樹
金额：
$ 0.83万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J11038/
关键词：
RANKL リバースシグナル骨芽細胞 mTOR PRM 骨形成カップリング Grb2

项目摘要

当研究室における先行研究から、RANKLの細胞内局在は主としてリソソームであることを見出しており、また、リソソームに蓄積されたRANKLは、細胞外からのRANK刺激依存的に細胞表面に放出され、破骨を促進させることを示唆する結果も報告していた。前年度の研究から、骨芽細胞にRANKによる刺激を与え、タンパク質のリン酸化を指標にRANKLリバースシグナル(逆シグナル)の存在を明らかとした。さらなる検討から、RANKLの骨芽細胞内挙動にはmTORC2が関与していることが明らかとなってきたが、RANKによる刺激を与えることで同時にmTORC1の活性化が認められ、本年度はそれが骨芽細胞の活性化、骨形成の促進に影響を与えているのではないかと仮説を立て、検討を行った。その結果、RANK-RANKL相互作用を介して骨芽細胞の活性化が起こることを見出した。さらに、活性化した破骨細胞からRANKを含む膜小胞であるエクソソームの分泌が亢進されることを発見し、また、この破骨細胞由来のRANKを含有するエクソソームは顕著な骨形成活性、骨再生能を有しており、それはRANKL逆シグナルを介して生じることが示唆された。また、RANKL逆シグナル入力にはRANKLの細胞内ドメインに存在する疎水性に富んだProlinerichmotif(PRM)が関与することもPRMの点変異ノックインマウスを用いた解析から示唆されており、RANKL分子を介した大きな骨芽細胞内シグナルネットワークが存在することが明らかとなってきた。当初はRANKLの細胞内挙動を制御する医薬品候補化合物の探索を行うことを想定していたが、骨吸収制御薬より骨形成促進薬の開発の方が遅れている現状も鑑み、その点に焦点を当てた研究を遂行した。本研究結果を基盤として、今後、RANKL逆シグナルを介した骨形成促進薬の開発が進められていくことが十分に期待できる。

我们实验室中的先前研究发现，RANKL亚细胞定位主要是溶酶体，我们还报告了结果表明，累积在溶酶体中的RANKL以秩刺激依赖性方式从细胞外部释放到细胞表面，从而促进了骨细胞。上一年的研究揭示了使用蛋白质磷酸化作为成骨细胞的指标，存在等级反向信号（反向信号）。进一步的研究表明，MTORC2参与了RANKL的肌细胞内行为，但等级的刺激表明MTORC1同时激活了MTORC1的激活，今年我们假设这可能会影响成骨细胞的激活和骨骼形成的促进。结果，我们发现成骨细胞激活是通过等级秩相互作用发生的。此外，我们发现外泌体的分泌，含有等级的膜囊泡的分泌是从活化的破骨细胞中增强的，建议含有破骨细胞衍生等级的外泌体具有显着的成骨活性和骨再生能力，从而通过秩级别的逆向信号出现。此外，使用PRM的点突变型敲入小鼠进行分析还表明，RANKL逆信号输入涉及RANKL细胞内结构域中存在的疏水性Propinerichmotif（PRM），从而揭示了通过RANKL分子通过RANKL分子存在大型肌内结构层的信号。最初，我们计划寻找控制RANKL细胞内行为的候选药物化合物，但是考虑到当前的情况，促进骨形成药物的发展比骨吸收控制药物慢得多，我们进行了研究的研究。根据这项研究的结果，完全预计通过RANKL逆信号的骨化启动子的发展将来会进展。