小 児 期 に お け るInsulin-like
growth
factor
binding
protein-4(IGFBP-4)の
骨 成 長 に 及 ぼ す 影 響
岡 山大 学医学 部小 児科 学 教室(指 導:清 野佳 紀教 授)
山
中
良
孝
(平成6年3月10日
受稿)
Key words: insulin-like growth factor binding protein-4(IGFBP-4), insulin-like growth factor(IGF-1),骨 成 長,成 長 ホ ル モ ン,性 ホ ル モ ン
緒 言
イ ン ス リ ン 様 成 長 因 子-I, II(Insulin-like growth factor-I, II; IGF-I, II)は,そ の 名 称
が 示 す と お り,イ ン ス リン様 の 代 謝 作 用 を もつ が,骨 に 対 し て 重 要 な 成 長 因 子 で もあ る. 成 長 ホ ル モ ン(GH)分 泌 不 全 に よ る下 垂 体 小 人 症 で は,血 中IGF-I濃 度 は 低 値 を 示 し,逆 に GH分 泌 過 剰 症(末 端 肥 大 症 や 巨 人 症)の 血 中 IGF-I濃 度 は 高 値 を 示 す1).さ ら に,下 垂 体 性 小 人 症 に 対 し てGH補 充 療 法 を行 う と血 中IGF-I濃 度 が 増 加 し,こ れ と と もに 身長 発 達 も促 進 さ れ る. IGF-Iは,各 種 動 物 の 軟 骨 細 胞 の 増 殖, DNA 合 成, RNA合 成,蛋 白合 成,プ ロ テ オ グ リカ ン ・ コ ラ ー ゲ ン ・グ リ コー ゲ ン 合 成 を促 進 す る2,3). ま た,軟 骨 細 胞 に 対 して は,寒 天 培 地 に お け る コ ロ ニ ー 形 成 を促 進 す る作 用 もあ る4). IGF-Iに よ る骨 芽 細 胞 や 軟 骨 細 胞 の 増 殖 促 進 作 用 や 骨 基 質 合 成 作 用 は,い ず れ も骨 成 長 に 関 与 す る重 要 な 因 子 で あ る. IGF-IIも 同様 な 作 用 を示 す が, そ の 作 用 の 多 くはIGF-I受 容 体 を介 して 発 現 す る と思 わ れ る. 血 中 のIGF-IとIGF−IIは,そ の 大 部 分 がIGF に特 異 的 な 結 合 蛋 白(IGF-binding protein; IGFBP)に 結 合 し て 存 在 して い る.血 中 お よ び 種 々 の組 織 か ら数 多 くのIGFBPの 存 在 が 報 告 さ れ,ま たIGFBPは 単 にIGFの キ ャ リア ー 蛋 白 と し て の 作 用 だ け で は な く, IGFの 作 用 を 増 強 す る もの も報 告 さ れ て い る5).現 在 で は, 6 種 類 の ヒ トIGFBPが ク ロー ニ ン グ さ れ て 塩 基 配 列 が 決 定 さ れ て い る. ヒ トIGFBP-4はIGFの 作 用 を 抑 制 的 に 調 節 す る 因 子 と して,ヒ ト骨 芽 細 胞 の 培 養 液 か ら 純 化 さ れ た6)237個 の ア ミ ノ酸 よ り な る24kDの 蛋 白で あ る(一 部 は 糖 鎖 構 造 を有 す る29kDの 蛋 白)7,8). IGFBP-4は 血 清 中 に も多 量 に 存 在 す る こ とが 明 ら か とな っ て お り,生 体 に お け るIGF 作 用 を検 討 す る 上 で 重 要 な結 合 蛋 白 で あ る.し か し,現 在 ま でIGFBP-4に 関 す る 報 告 は,培 養 細 胞 を用 い た も の が ほ と ん ど で,免 疫 学 的 手 法 を用 い て ヒ ト血 清 で 検 討 し た報 告 は な く,そ の 調 節 系 に つ い て の 知 見 も 少 な い9,10).今 回,著 者 は 骨 形 成 が 活 発 で あ る小 児 期 に お い てIGFBP -4は ,骨 発 育 に 重 要 な 役 割 を担 っ て い る も の と 考 え,正 常 小 児 と 内 分 泌 異 常 を もつ 患 者 の 血 中 IGFBP-4値 をWestern immunoblot法 を用 い て 測 定 し, IGFBP-4の 骨 形 成 に 及 ぼ す 影 響 を検 討 し た. 対 象 1.正 常 児 及 び 各 種 疾 患 患 児 に お け る 血 中 IGFBP-4値(表1) 正 常 児 は 著 患 を 有 しな い 男32名,女22名 で, 身 長 は 標 準 身 長 の ±ISD以 内 でかつ 肥 満 度 は ± 20%以 内 で あ っ た. Turner症 候 群 は9名 で,全 例,未 だ 月 経 の 発 来 を 認 め て い な い.単 独 成 長 ホ ル モ ン 欠 損 症 は 男1名 で, 3種 類 の 成 長 ホ ル モ ン分 泌 刺 激 試 験(Insulin負 荷 試 験, GRF負 荷 試 験, L-DOPA負 荷 試 験)で 成 長 ホ ル モ ン の 779
表1 対 象(1)
ピー ク値 が い ず れ も5ng/ml未 満 で あ っ た.汎 下 垂 体 機 能 低 下 症 は 男2名,女2名 で,男1名 を 除 い て 頭 蓋 咽 頭 腫 の 全 摘 出 術 後 で あ っ た.非 内 分 泌 性 低 身長 児(Non-Endocrine Short Stat ure; NESS)は,身 長 が-2SD以 下 で か っ 内 分 泌 学 的 に は 異 常 を 認 め な い もの と し,男30名, 女20名 で あ っ た. 2.成 長 ホ ル モ ン 補 充 療 法 中 の 血 中IGFBP-4 値 の 推 移(表2) 成 長 ホ ル モ ン補 充 療 法 に 対 して 身 長 増 加 が 良 好 で あ っ た1例 と,不 良 で あ っ た1例 に つ い て 成 長 ホ ル モ ン 投 与 に よ る血 中IGFBP-4値 の 推 移 を検 討 し た. 成 長 ホ ル モ ンの 投 与 方 法 は,両 患 者 共 に0.5 IU/kg体 重/週 を連 日投 与 し た. 成 長 ホ ル モ ンに 良 好 な 反 応 を 示 し た 患 者 は8 歳0ヵ 月 の 男 児 で,年 間 身 長 増 加 率 が4.0cm/ yearか ら1年 間 の 成 長 ホ ル モ ン 投 与 に よ り8.8 cm/yearと 著 明 に 増 加 し た.一 方,反 応 が 不 良 で あ っ た 患 者 は10歳3ヵ 月 の 女 児 で 年 間 身 長 増 加 率 は, 1年 間 成 長 ホ ル モ ン を 投 与 し た に もか か わ ら ず, 4.5cm/yearか ら4.7cm/yearと ほ と ん ど変 化 を認 め な か っ た.ま た,著 者 ら が 開 発 し たELISAに よ る血 中IGFBP-3の 測 定 値 は 両 患 者 と も正 常 範 囲 内 で あ っ た. 方 法 1. Western immunoblot法 血 清10μlを 蒸 留 水 に て200倍 に希 釈 し,そ の う ち100μlを と り等 量 の 蛋 白質 試 料 液(62.5mM Tris-HCl(pH 6.8), 10%glycerol, 3%SDS, 5%(v/v)β-mercaptoethano1)と 混 合 した.こ 表2 対 象(2) 図1 Western immunoblot法 の 混 合 液 を 沸 騰 水 中 で1分 間 熱 処 理 した.こ の う ち14μlを13%(w/v)ア ク リル ア ミ ドの 分 離 ゲ ル に 添 加 し,ミ ニ ゲ ル 電 気 泳 動 装 置(Mini-PRO-TEAN II; BIO RAD, Japan)を 用 い て15mAの 定 電 流 を 通 電 し た.電 気 泳 動 後,分 離 し た 蛋 白
質 を ニ ト ロ セ ル ロ ー ス 膜(Hybond-C; Amer sham, Japan)に セ ミ ド ラ イ 式 転 写 用 装 置(LKB pharmacia)を 用 い て 転 写 し た.
Western immunoblotは, ECL western blot kit(Amersham, Japan)を 用 い て 行 っ た.手
順 は 図1に 示 す.
抗IGFBP-4抗 体 は,以 下 の も の を 用 い た. ① ヒ トIGFBP-4の ア ミ ノ 酸 配 列11)のC末 端
か ら20配 列 分 の 合 成 ペ プ タ イ ドをmouseに 免 疫 して 作 製 し た モ ノ ク ロ ナ ー ル 抗 体.
② ヒ トIGFBP-4の ア ミ ノ酸 配 列11)のN末 端 か ら20配 列 分 の 合 成 ペ プ タ イ ドをmouseに 免 疫
して 作 製 し た ポ リ ク ロ ナ ー ル 抗 体. ③ Recombinant human IGFBP-4(rhIGFBP -4)をrabbitに 免 疫 して 作 製 し た ポ リ ク ロ ナ ー ル 抗 体.こ の 抗 体 は, AUSTRAL Biologicals 社 よ り購 入 した.但 し,血 中IGFBP-4の 半 定 量 に は① の モ ノ ク ロナ ー ル 抗 体 を用 い た. 上 記 の 抗 体 がIGFBP-4を 認 識 す る か を確 認 す る た め に 以 下 の 実 験 を行 っ た. (a)各 種 抗 体 に お け るcross-reactivityの 検 討 AUSTRAL Biologicals社 よ り購 入 し た rhIGFBP-4を 還 元 条 件 下 でSDS-PAGEを 行 っ た 後, 3種 類 の 抗IGFBP-4抗 体 に よ っ て immunoblotし た.
(b) IGF-I binding study(図2)
血 清 と分 子 量 マ ー カ ー を還 元 条 件 下 でPRO TEAN II(BIO-RAD)を 用 い て 電 気 泳 動 を行 った 後,ゲ ル を二 つ に分 け,一 方 の ゲルはWestern immunoblotを 行 い,バ ン ドをX線 フ ィ ル ム上
で 検 出 し た.も う一 方 の ゲ ル は0.1%(w/v)の Coomassie brilliant blueを 含 む エ タ ノー ル-酢
酸-水(9:2:9, v/v)混 液 に30分 間,常 温 で 浸 し て 試 料 蛋 白 の 染 色 を 行 っ た.つ ぎ に,こ の ゲ ル を エ タ ノー ル-酢 酸-水(25:8:65, v/v)混 液 で脱 色 し た. ゲ ル をCoomasie染 色 して 得 ら れ た バ ン ドの う ち, X線 フ ィ ル ム で検 出 され た28kDバ ン ドに 相 当 す る ゲ ル を切 り出 し透 析 チ ュ ー ブ に 泳 動 緩 衝 液 と と もに 入 れ,水 平 サ ブ マ リ ン型 電 気 泳 動 装 置(Mupid-2;コ ス モ ・バ イ オ)を 用 い て100 V, 3時 間 通 電 し た.そ して,ゲ ル を取 り出 し, 透 析 チ ュ ー ブ を20mM Tris-HCI(pH 7.6)中 で 一 晩 攪 拌 した.そ の 後,透 析 チ ュ ー ブ 内 の 試 料 をCentricon-10(Amiconグ レー ス,ジ ャ パ ン) を用 い て 濃 縮 した.得 られ た 試 料 をSephadex G-50を 用 い て(図2)の よ う に 分 画 し, gel chromatographyを 行 い, 125I-IGF-Iの 結 合 を 検 討 し た. 2.血 中IGFBP-4の 半 定 量 法(図3) 図3に 示 す よ うにstandard filmに 標 準 血 清
A: Sample containing 28 kD protein 30μl 200,000cpm of 125I-IGF-I 2μl 20mM Tris-HCl(pH 7.6) 468μl
を4℃ で48時 間incubationし た.
B: Sample containing 28 kD protein 30μl 200,000cpm of 125I-IGF-I 2μl Unlabeled IGF-I 2μg 20mM Tris-HCl(pH 7.6) 418μl を4℃ で48時 間incubationし た. 試 料A,試 料Bを そ れ ぞ れSephadexG-50にapply し, 3dripsず つ 採 取 し た.
図2 IGF-I binding study
図3 血 中IGFBP-4の 半 定 量 A, B, Cを お き, Image Quant(Molecular Dynamics社)を 用 い てdensitometryを 行 い, 得 ら れ たO. D.値 を 基 準 値 と し,各 試 料 の バ ン ド 濃 度 を 相 対 的 に 評 価 し た. 結 果 1.抗IGFBP-4抗 体 の 評 価 1)各 種 抗 体 に お け るcross-reactivityの 検 討(図4) 図4に 示 す よ うに,全 て の抗 体 にお いて, rhIGF BP-4に 相 当 す る28kDの バ ン ドが 検 出 さ れ た.
2) IGF-I binding study(図5)
図5に 示 す よ うにunlabeled IGF-Iに よ り, 125I-IGF-Iの 蛋 白 へ の 結 合 が 阻 害 され ,本 抗 体 に よ り認 識 さ れ る蛋 白 はIGF-Iを 特 異 的 に 結 合 す る こ と が 示 され た. 1), 2)の 結 果 よ り本 抗 体 が 血 中IGFBP-4 を認 識 す る抗 体 で あ る こ と が 確 認 され た. 2.血 中IGFBP-4の 半 定 量 法 の 妥 当 性 の 検 討 (図6) 各 ゲ ル に 常 に 同 じA, B, Cの 標 準 血 清 を お
図4 rhIGFBP-4のImmunoblot 1: IGFBP-4のC末 端 に 対 す る モ ノ ク ロ ナー ル 抗 体 2: rhIGFBP-4に 対 す る ポ リ ク ロナ ー ル抗 体 3: IGFBP-4のN末 端 に 対 す る ポ リク ロナ ー ル 抗 体 全 て の 抗 体 に お い て, rhIGFBP-4に 相 当 す る 28kDの バ ン ドが 検 出 さ れ た.
図5 IGF-I binding study
unlabeled IGF-Iに よ り, 125I-IGF-Iの 蛋 白 へ の 結 合 が 阻 害 さ れ た . き測 定 す る と図6の よ う な パ ラ レ ル な一 次 回 帰 直 線 が 引 け た.こ の 一 次 回 帰 式 か ら未 知 検 体 の arbitrary unitsを 算 定 し た.測 定 間 誤 差,測 定 内 誤 差 は そ れ ぞ れ13.2%, 9.3%で あ り,定 量 法 と して 使 用 で き る こ とが 示 され た. 図6 Standard curve 各 ゲ ル に 常 に 同 じA, B, Cの 標 準 血 清 を お きdensitometerで 測 定 す る と,上 図 の よ う な パ ラ レ ル な 一 次 回 帰 直 線 が 引 け た.こ の 一 次 回 帰 式 か ら 未 知 検 体 のarbitrary unitsを 算 定 し た. 3.血 中IGFBP-4値 の 臨 床 的 検 討 1)正 常 児 お よ び 各 種 疾 患 に お け る 血 中 IGFBP-4値(表3,図7, 8) 正 常 児 のIGFBP-4値 は 表3,図7に, Turner 症 候 群,単 独 成 長 ホ ル モ ン 欠 損 症,汎 下 垂 体 機 能 低 下 症 のIGFBP-4値 は 図7に, NESSの IGFBP-4値 は 図8に 示 す. 正 常 児 で は, IGFBP-4値 は 男 女 共 に 発 達 に 伴 い 増 加 し た. 月 経 の 発 来 を み た 正 常 児 と 同 年 代 のTurner 症 候 群 のIGFBP-4値 は そ れ ぞれ367.4±97.1; n=5, 100.6±25.9; n=5で, Turner症 候 群 で は 有 意 に 低 値 で あ っ た(p<0.005). また,汎 下 垂 体 機 能 低 下 症 のIGFBP-4値 は, 正 常 児 と 比 較 し て低 値 を 示 し,単 独 成 長 ホ ル モ ン 欠 損 症 で は,比 較 的 低 値 を 示 し た. NESSのIGFBP-4値 に は 一 定 の傾 向 が な く, 異 常 高 値 や 異 常 低 値 を示 す 例 も 存 在 した. 2)成 長 ホ ル モ ン 投 与 に よ る血 清 中IGFBP-4値 の 変 動(図9) 図9左 側 にGH治 療 に 良 好 な 反 応 を 示 した 患 者 の,そ して,右 側 に はGH治 療 に 反 応 が ほ と ん ど認 め られ な か っ た 患 者 の 血 中IGFBP-4値, 血 中IGF-I値, height velocityを 示 した.
表3 正 常 児 に お け る血 中IGFBP-4値
Male
Female
図7 正 常 児 及 び 各種 疾 患 に お け る血 中IGFBP-4値 正 常 児 のIGFBP-4値 は 男女 共 に加 齢 に伴 い増 加 した.ま た, Turner症 候 群,単 独 成 長 ホル モ ン 欠損 症,汎 下 垂体 機 能 低 下 症 のIGFBP-4値 は低 値 で あ った. 図8 NESSに おけ る血 中IGFBP-4値 NESSのIGFBP-4値 に は一 定 の傾 向が な く, 異 常 高値 や 異常 低 値 を示 す例 も存 在 した. 投 与 と と も に 急 激 に 増 加 し,以 後 は ピー ク値 よ り若 干 低 値 で推 移 し た. 血 中IGFBP-4値 に 関 して は, GH治 療 に 良 好 な 反 応 を示 し た 患 者 で は, GHを 投 与1ヵ 月 間 は 急 激 に 低 下 し,そ の 後3ヵ 月 目 ま で 低 下 し た の ち,緩 や か に 増 加 し た.一 方, GH治 療 に 低 反 応 で あ っ た 患 者 の 血 中IGFBP-4値 は, GH を 投 与3ヵ 月 目 ま で 増 加 し,そ の 後 は 高 値 を持 続 し た. 考 察 IGFBP-4は,ニ ワ ト リ胎 児 の 頭 蓋 骨 細 胞 や マ ウ ス 骨 芽 細 胞 系MC3T3-E1でIGF-IとIGF-IIに よ る細 胞 増 殖 促 進 作 用 を 抑 制 す る こ と が 示 さ れ て い る6).ま た, IGFBP-4mRNAに 対 す る antisense oligonucleotide添 加 で,ヒ ト骨 細 胞図9 成 長 ホ ル モ ン 投 与 に よ る 血 中IGFBP-4値 の 変 化
左 図 にGH治 療 に 良 好 な 反 応 を示 し た 患 者 の,そ し て 右 図 にGH治 療 に 反 応 が ほ と ん ど 認 め ら れ な か っ た 患 者 の 血 中IGFBP-4値,血 中IGF-I値, height velocityを 示 す.
の 増 殖 が 促 進 され た12).し か し, IGFに よ る細 胞 増 殖 作 用 に 対 す るIGFBP-4の 抑 制 作 用 は, 骨 細 胞 に 特 異 的 な もの で は な く神 経 芽 細 胞13),結 腸 癌 細 胞14)での検 討 に お い て も,細 胞 増 殖 抑 制 作 用 を もつ こ と が 示 さ れ て い る. さ ら に,細 胞 周 囲 の 微 小 環 境 に お い て,細 胞 に よ るIGFBP-4の 産 生 は, GH15,16), 17β-estra-diol(βE2) 15), PTH7,17-19), 1, 25(OH) 2D320)に よ り促 進 さ れ, IGF-I21), IGF-II21)に よ り抑 制 さ れ る,と い う よ う に全 身 性 因 子 や 局 所 因 子 に よ り調 節 さ れ て い る こ とが 明 ら か とな っ て きて い る. 性 ホ ル モ ン の 血 中IGFBP-4に 対 す る影 響 を 調 べ る 目 的 で, Turner症 候 群 の 血 中IGFBP-4値 を 検 討 し て み た.こ の 結 果, Turner症 候 群 の 血 中IGFBP-4値 は,月 経 の 発 来 を み た正 常 小 児 と比 較 し て,有 意 に低 値 を示 した. Turner 症 候 群 で は,性 ホ ル モ ン の 分 泌 不 全 症 を 呈 し て い る こ とか ら性 ホ ル モ ン は 血 中IGFBP-4の 産 生 を促 進 す る 可 能 性 が 示 唆 さ れ た.こ の 結 果 と 関 連 し て,ラ ッ ト骨 芽 細 胞 様 細 胞 に1μMの βE2 を 添 加 す る とIGFBP-415)の 産 生 は促 進 され る こ とが 報 告 され て い る.こ の 結 果 は,今 回 のin vivo で の 結 果 を裏 付 け る もの で あ る.ま た,汎 下 垂 体 機 能 低 下 症 や 単 独GH欠 損 症 の 血 中IGFBP -4値 は,低 値 を 示 し た.こ れ ら は, GHがIGFBP -4の 産 生 を促 進 し て い る可 能 性 を示 唆 して い る . in vitroで の 検 討 に よ る と,ヒ ト皮 膚 線 維 芽 細 胞 や ラ ッ ト骨 芽 細 胞 様 細 胞 にrecombinant human GH(rhGH)を 添 加 す る こ と に よ り IGFBP-4の 産 生 が 促 進 され る こ とが 報 告 さ れて い る15,16).特に,後 者 の 報 告 で は 添 加 さ れ たGH は低 濃 度 で あ っ た ためIGF-Iは 増 加 して い ない に もか か わ ら ずIGFBP-4の 産 生 が 促 進 さ れ た こ とか ら, rhGHに よ るIGFBP-4のup regulationはIGF-Iと は 別 の メ カ ニ ズ ム を介 し た もの と考 え る こ とが で き る. さ ら に, GHの 反 応 性 と血 中IGFBP-4値 の 変 化 は 興 味 深 い 知 見 が 得 られ た. GH治 療 に 反 応 が 良 好 で あ っ た患 者 の 血 中IGFBP-4値 はGH を投 与3ヵ 月 目か ら は,緩 や か に 増 加 した もの の,全 体 的 に 低 値 で あ っ た.そ れ に 対 して, GH 治 療 に 反 応 が 不 良 で あ っ た 患 者 の 血 中IGFBP-4値 はGH投 与3ヵ 月 目 ま で 増 加 し,そ の 後 高 値 を持 続 し た の で あ る. IGFBP-4はIGFの 強 力 なinhibitorで あ る こ とか ら こ の 患 者 に お け るGH治 療 の 反 応 性 が 不 良 で あ っ た 原 因 に 血 中 IGFBP-4の 増 加 が 関 与 して い る可 能 性 が考 え ら れ た.両 者 のIGFBP-4値 の 変 化 の 相 違 を きた し た 原 因 は,明 ら か で は な い が, ① ヒ ト骨 肉腫 細 胞 系TE89や 正 常 ヒ ト骨 細 胞 に お い てIGF-I やIGF-IIはIGFBP-4産 生 を 抑 制 し た21). ② 外 因性GHは, IGFを 介 す る こ と な くIGFBP -4の 産 生 を 増 加 させ る .こ れ ら か ら, GHに 対 して 低 反 応 で あ っ た 患 児 の 細 胞 がGH投 与 に よ るIGFBP-4の 産 生 が 著 し く増 加 し た た め か, GH投 与 に よ る 細 胞 のIGF産 生 が 低 下 して い た た め 細 胞 周 囲 のIGF濃 度 が 増 加 せ ず, GHの 直
接 作 用 と してIGFBP-4の 産 生 が 促 進 され た た め で あ ろ う と思 わ れ る. Isakssonら は, GHの 成 長 軟 骨 板 へ の 作 用 に つ い て 以 下 の よ う な仮 説 を提 唱 して い る22).す な わ ち, GHはprechondrocyteの 分 化 を促 進 し, そ の 分 化 と と もにIGF-I受 容 体 が 増 加 しそ の 反 応 性 を 高 め,か つ, IGF-Iの 遺 伝 子 の 発 現 を促 す こ と に よ りIGF-Iを 合 成 し,こ のIGF-Iが 分 化 し た 軟 骨 細 胞 にautocrineあ る い はpara crine的 に 作 用 し,軟 骨 細 胞 の 増 殖 ・肥 大 を お こ す とい う も の で あ る.今 回 の 結 果 で 血 中IGFBP -4値 は 思 春 期 後 半 で 特 に 高 値 を示 す こ とが 判 明 し た.こ の こ と よ り,次 の よ うな 仮 説 を 導 きだ す こ と も で き る.つ ま り,思 春 期 に お そ ら く性 ホル モ ンの 増 加 に よ り増 加 したIGFBP-4がIGF の 作 用 を 強 力 に抑 制 し た 結 果,骨 の 成 長 軟 骨 板 に お い て 軟 骨 細 胞 の 増 殖 能 が 低 下 す る た め に, 骨 端 線 閉 鎖 に と も な う骨 発 育 の 終 了 を き た す の で は な い か と い う こ と で あ る が,今 後 の 検 討 が 必 要 で あ る. 結 論 1.血 中IGFBP-4値 は,小 児 期 に お い て は, 発 達 と と も に 増 加 し た. 2.血 中IGFBP-4値 は,成 長 ホ ル モ ン や 性 ホ ル モ ン に よ り産 生 が 促 進 さ れ る こ とが 示 唆 さ れ た. 3.低 身 長 の 原 因 の ひ とつ に 血 中IGFBP-4高 値 の 関 与 が 示 唆 さ れ た. 稿 を終 え るに 当 り,終 始 ご指 導,御 校 閲 を頂 き ま した 清 野佳 紀 教 授 に深 謝 す る と と もに,直 接 ご指 導 を頂 き ま した 田 中弘 之 先生 に厚 く御 礼 申 し上 げ ます. あ わせ て,種 々 の ご援助 を い ただ い た ヤマ サ 醤 油 株 式 会社 に深 謝 致 し ます. 本論 文 の 要 旨は,第66回 日本 内分 泌 学会 総 会,第 11回 日本 骨 代 謝 学会,第27回 日本 小 児 内分 泌 学会, 第6回Workshop on growth(in Copenhagen)に お い て発 表 した.
文
献
1) Zapf J, Walter H and Froesch ER: Radioimmunological
determination
of insulin-like growth factors
I and II in normal subjects and in patients with growth disorders and extrapancreatic
tumor
hypoglycemia.
J Clin Invest (1981) 68, 1321-1330.
2) Humbel RE: Insulin-like growth factors I and II. Eur J Biochem (1990) 190, 445-462.
3) Zapf J, Schonle E and Froesch ER: Insulin-like growth factors I and II: Some biological actions and
receptor binding characteristics
of two purified constituents of non-suppressible insulin-like activity
of human serum. Eur J Biochem (1978) 87, 285-296.
4) Lindahl A, Isgaard J and Carlsson L: Differential effects of growth hormone and IGF-I on colony
formation of epiphyseal chondrocytes in suspension culture in rats of different ages. Endocrinology
(1987) 121, 1061-1069.
5) Ernst M and Rodan GA: Increased activity of insulin-like growth factor (IGF) in osteoblastic cells
in the presence of growth hormone (GH):
positive correlation
with the presence of GH-induced
IGF-binding protein-3.
Endocrinology
(1990) 127, 807-814.
6) Mohan S, Bautista CM, Wergedal JE and Baylink DJ: Isolation of an inhibitory insulin-like growth
factor (IGF) binding protein from bone cell-conditioned medium: a potential local regulator of IGF
action.
Proc Natl Acad Sci USA (1989) 86, 8338-8342.
7) La Tour D, Mohan S, Linkhart TA, Baylink DJ and Strong DD: Inhibitory insulin-like growth
factor-binding
protein: Cloning, complete sequence, and physiological regulation.
Mol Endocrinol
(1990) 4, 1806-1814.
30 kDa insulin-like growth factor binding proteins isolated from adult human serum. J Biol Chem (1991) 266, 9043-9049.
9) Rosen C, Donahue LR, Hunter S, Holick M, Kavookjian H, Kirschenbaum A, Mohan S and Baylink DJ: The 24/25-kDa serum insulin-like growth factor-binding protein is increased in elderly women with hip and spine fractures. J Clin Endocrinol & Metab (1992) 74, 24-27.
10) Scharla SH, Strong DD, Rosen C, Mohan S, Holick M, Baylink and Linkhart TA: 1 ,25 - Dihydroxyvitamin D3 increases secretion of insulin-like growth factor binding protein-4 (IGFBP-4)
by human osteoblast-like cells in vitro and elevates IGFBP-4 serum levels in vivo. J Clin Endocrinol & Metab (1993) 77, 1190-1197.
11) Shimasaki S, Gao L, Shimonaka M and Ling N: Isolation and molecular cloning of insulin-like growth factor-binding protein-6. Mol Endocrinol (1991) 5, 938-947.
12) Malpe S, Strong DD, Baylink DJ and Mohan S: Stimulation of human bone cell proliferation by an antisense oligodexyribonucleotide to IGFBP-4 mRNA. J Bone Miner Res (1992) 7 (Suppl. 1), S124.
13) Cheung PT, Smith EP, Shimasaki S, Ling N and Chernausek SD: Characterization of an insulin like growth factor binding protein (IGFBP-4) produced by B104 rat neuronal cell line: chemical and biological properties and differential synthesis by sublines. Endocrinology (1991) 129, 1006-1015. 14) Culouscou JM and Shoyab M: Purification of a colon cancer cell growth inhibitor and its identifica
tion as an insulin-like growth factor binding protein. Cancer Res (1991) 51, 2813-2819.
15) Chen TL, Liu F, Bates RL and Hintz RL: Further characterization of insulin-like growth factor binding proteins in rat osteoblast-like cell culture: modulation by 17ƒÀ-estradiol and human growth hormone. Endocrinology (1991) 128, 2489-2496.
16) Greenberg C, Kukreja SC, Bowser EN, Hargis GK, Henderson WJ and Williams GA: Parathyroid hormone secretion: effect of estradiol and progesterone. Metabolism (1987) 36, 151-154. 17) Torring O, Firek AF, Heath HIII and Conover CA: Parathyroid hormone and parathyroid hormone
related peptide stimulate insulin-like growth factor-binding protein secretion by rat osteoblast-like cells through a adenosine 3•L,5•L-monophosphate-dependent mechanism. Endocrinology (1991) 128,
1006-1014.
18) Mohan S and Baylink DJ: Evidence that the inhibition of TE85 human bone cell proliferation by agents which stimulate cAMP production may in part be mediated by changes in the IGF-II regulatory system. Growth Regulation (1991) 1, 110-118.
19) Lee K, Mohan S, Baylink DJ and Strong DD: Evidence for transcriptional regulation of insulin-like growth factor binding protein-4 (IGFBP-4) gene in human bone cells. J Bone Miner Res (1992) 7
(Supple. 1), 5232.
20) Scharla SH, Strong DD, Mohan S, Baylink DJ and Linkhart TA: 1, 25-Dihydroxyvitamin D3 differentially regulates the production of insulin-like growth factor (IGF-I) and IGF-binding protein -4 in mouse osteoblast . Endocrinology (1991) 129, 3139-3146.
21) Mohan S, Strong DD, Lempert UG, Wergedal JE and Baylink DJ: Studies on regulation of insulin-like growth factor binding protein (IGFBP)-3 and IGFBP-4 production in human bone cells. Acta Endocrinol (1992) 127, 555-564.
22) Isaksson OGP, Lindahl A, Nilsson A and Isgaard J: Mechanism of the stimulatory effect of growth hormone on longitudinal bone growth. Endocr Rev (1987) 8, 426-438.