Posted at the Institutional Resources for Unique Collection and Academic Archives at Tokyo Dental College, Available from http://ir.tdc.ac.jp/
Title
創製した人工タンパクの医療応用 : 特にTBP 融合BMP に
ついて
Author(s)
湯浅, 算章; 国分, 栄仁; 吉成, 正雄; 國分, 克寿; 松
坂, 賢一; 井上, 孝
Journal
歯科学報, 111(4): 432-432
URL
http://hdl.handle.net/10130/2574
Right
目的：骨形成タンパク（BMP）は強力な骨誘導能 を有し，BMP を骨欠損の再生医療に応用しようと いう試みが数多く報告されている。また，チタンは 骨組織の組織工学での Scaffold や歯科インプラント 材料として使用されている。本研究では，合成ペプ チド（TBP）が特異的にチタンと結合する性質を 用いて，BMP-2 との融合タンパク質をチタン Scaf-fold に結合させ，生体内での機能活性について検討 を行った。 方法：用いる rhBMP-2（BMP）が ラ ッ ト に 作 用 す るか確認する為，まず SD 系雄性ラットの腹直筋よ り採取した細胞を培養した。細胞は BMP 混合培養 液（BMP：５０ng/ml）で 培 養 し，７日 後 に mRNA を抽出して骨関連タンパク mRNA 発現量を検索し た。また，in vivo の実験では５週齡のラット腹直 筋内にコラーゲンゲル，TBP，BMP をそれぞれ組 み合わせて含浸させたチタン蒸着ポーラスカーボン Scaffold を埋入した。埋入７日後に屠殺し，周囲組 織から mRNA を採取して PCR 検索および，ホル マリン固定後に標本作成した。 成績：培養細胞は７日例において，BMP 添加群は コントロール群と比較して Runx-2，ALP お よ び OCN の mRNA の発現量が明らかに増大した。In vivo で は，埋 入 後３日 で BMP 含 浸，TBP 融 合 BMP 群ともに Runx-2，ALP，BSP の mRNA の発 現が対照群と比較して高い値を示した。７日例でも 同様に骨関連 mRNA の発現が高い値を示した。組 織学的観察では BMP を含浸させていない群には骨 形成が認められず，BMP 含浸，TBP 融合 BMP 群 を比較して骨形成に差は見られなかった。１４日例で は成熟した線維骨が見られた。また，一部でチタン から離れた箇所においても認められた。 考察：本研究で用いた BMP はラットにも作用し， 骨誘導能を有する事が認められ，また，TBP 融合 BMP も BMP と同様に生体内での骨誘導能を有す ることが認められた。骨形成がチタン表面および周 囲でもみられたことから，チタン表面に吸着してい ない TBP 融合 BMP が作用したと考えられる。以 上の結果から人工創製した TBP 融合 BMP は，臨 床応用できる可能性が示唆された。 目的：歯根膜組織は歯周組織の恒常性維持に重要な だけではなく，歯周組織の修復・再生に必須の役割 を果たす未分化間葉系細胞群の供給源となってい る。このような歯根膜組織に特徴的な形態，機能， 分化，組織修復および再生過程を分子・遺伝子レベ ルで理解することは，次世代の歯周治療を創出する 上で重要な知見を与えるものと考えられる。そこ で，我々はヒト歯根膜組織完全長 cDNA ライブラ リーを作製し，歯根膜組織における遺伝子発現状況 を網羅的に解析した。 方法：１）ヒト歯根膜組織完全長 cDNA ライブラ リーを用いた歯根膜特異的遺伝子の選出：矯正治療 患者から便宜抜去された歯根膜組織を用いて完全長 cDNA ライブラリーを作製し，約２万クローンを DNA シークエンスすることにより遺伝子発現デー タベース（Full-PerioGen データベース）を構築し た。同データベース解析の結果，歯根膜において高 頻度で発現が認められ，これまでに歯根膜での機能 が報告されていない遺伝子を選出した。 ２）ヒト歯根膜細胞の硬組織形成分化過程における 各遺伝子の発現解析：ヒト歯根膜細胞を石灰化誘導 培地にて長期培養し，各遺伝子の発現動態をリアル タイム PCR 法により解析した。 ３）ヒト各組織における FLJ２５１４３の発現解析：ヒ トの全身各種組織より採取した RNA を用いて，リ アルタイム PCR 法にて FLJ２５１４３の発現解析を行っ た。 成績および考察：Full-PerioGen データベース解析 の結果，発現頻度３０以上の高発現遺伝子を２６種見出 した。その中で，これまでに歯根膜組織においてそ の発現や機能が報告されていない遺伝子８種を選出 し，ヒト歯根膜細胞の硬組織形成分化過程における 発現を解析したところ，システインプロテアーゼの Cathepsin K，鉄イオン貯蔵関連タンパクの Ferritin が認められた。さらに新規遺伝子である FLJ 25143 は，ヒト歯根膜細胞の分化誘導時において発現が上 昇する遺伝子であることが明らかとなった。さらに ヒト歯根膜組織においても高い発現を認めた。歯根 膜組織において FLJ 25143 は，組織の恒常性の維 持，歯周組織の修復・再生に関与している可能性が 示唆された。 尚，本研究は大阪大学大学院歯学研究科山田 聡 講師および村上伸也教授の指導の下に行われた。
