骨及び関節疾患の診断・治療薬の開発に関する研究

文献情報

• 文献番号: 200500363A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 骨及び関節疾患の診断・治療薬の開発に関する研究
• 課題番号: H16-痴呆・骨折-011
• 研究年度: 平成17(2005)年度
• 研究代表者(所属機関): 新飯田 俊平(国立長寿医療センター研究所 運動器疾患研究部)

研究分担者(所属機関)

• 池田　恭治(国立長寿医療センター研究所　運動器疾患研究部)
• 池田　義孝(佐賀大学医学部)
• 林　眞一(鳥取大学医学部)
• 高田　隆(広島大学大学院)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 長寿科学総合研究【痴呆・骨折臨床研究（若手医師・協力者活用に要する研究を含む)】
• 研究開始年度: 平成16(2004)年度
• 研究終了予定年度: 平成17(2005)年度
• 研究費: 18,000,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

高齢者の骨・関節疾患の克服に貢献することを目標に、我々が発見した新規の骨吸収因子、ｶﾞﾝﾏ-グルタミルトランスペプチダーゼ(GGT)を標的とした新規の骨吸収抑制剤の開発と潜在的骨粗鬆症患者の早期医療介入を促すための集団検診などに適した簡便な骨吸収マーカーの開発を目的に研究を行った。

研究方法

抗GGTモノクローナル抗体を作製した。この抗体をコラーゲン誘導性関節炎(CIA)マウスに投与し、骨吸収抑制の効果を検討した。生体内でのGGTによる破骨細胞誘導活性を調べるため、rhGGTをラットに投与した実験とGGTを強制発現するトランスジェニック(Tg)マウスを作製した。
尿GGT測定が骨吸収マーカーとして利用可能かどうか、インフォームドコンセントのもと55歳以上の女性の集団検診（総計551名）において尿GGT検査を実施し、統計処理を行った。骨吸収亢進と尿GGTの上昇の関連を明らかにするため、骨代謝疾患モデル動物(OPG欠損マウス、大理石骨病op/opマウス)を用い、尿GGT値の測定などの比較検討を行った。

結果と考察

CIAマウスに対しGGT抗体の腹腔投与を行った結果、炎症関節における破骨細胞の減少と関節破壊の抑制効果が認められた。正常ラット歯肉溝からrhGGTを浸潤させると急激な破骨細胞誘導と歯槽骨破壊が惹起された。GGTの過剰発現Tg-マウスでは骨量減少を示された。以上の結果から、GGTは生体内で骨吸収に作用すること、関節炎では治療の標的となることが示された。一方、集団検診の結果、尿GGT値は既存マーカーDPDと良好な相関があり、GGTのカットオフ値を40 IU/L(Cr補正値)に設定すると感度61％、特異度92％となり、予測値（尿GGT値40以上のとき、骨吸収亢進状態である確率）は68％という値になった。OPG欠損マウスでは骨吸収亢進が起こるが、このマウスでは正常マウスより高い尿GGTが検出された。また、M-CSF欠損性大理石骨病マウスにrhM-CSFを投与して骨吸収を亢進させると、尿GGT値はDPDの値とパラレルに変動することが示された。以上の結果、尿GGTは骨吸収亢進を示すマーカーとして実用化できると考えられた。また、尿GGT上昇のメカニズムはまだ不明であるが、両者の連動性が明らかになった。

結論

1.GGTは関節炎による骨破壊抑制の標的として有効である。
2.尿GGTの測定は骨吸収亢進を反映する。

公開日・更新日

• 公開日: 2006-04-28
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 200500363B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 骨及び関節疾患の診断・治療薬の開発に関する研究
• 課題番号: H16-痴呆・骨折-011
• 研究年度: 平成17(2005)年度
• 研究代表者(所属機関): 新飯田 俊平(国立長寿医療センター研究所 運動器疾患研究部)

研究分担者(所属機関)

• 池田　恭治(国立長寿医療センター研究所　運動器疾患研究部)
• 林　眞一(鳥取大学医学部)
• 高田　隆(広島大学大学院医歯薬総合研究科)
• 池田　義孝(佐賀大学医学部)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 長寿科学総合研究【痴呆・骨折臨床研究（若手医師・協力者活用に要する研究を含む)】
• 研究開始年度: 平成16(2004)年度
• 研究終了予定年度: 平成17(2005)年度
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

高齢者の骨・関節疾患の克服に貢献することを目標に、我々が発見した新規の骨吸収因子、γ-グルタミルトランスペプチダーゼ(GGT)を標的とした新規の骨吸収抑制剤の開発と潜在的骨粗鬆症患者の早期医療介入を促すための集団検診などに適した簡便な骨吸収マーカーの開発を目的とした。

研究方法

病理学的観察、免疫組織化学的手法、分子生物学的手法を用い、関節炎マウスの骨破壊とGGTの関係を解析した。GGTの過剰発現マウスの作製を行い、骨代謝系を調べた。培養系を用い、作製した遺伝子組換え型GGTによる破骨細胞誘導活性を解析した。抗GGTモノクローナル抗体を作製した。関節炎マウスに抗体を投与し効果を調べた。インフォームドコンセントの下、集団検診による尿GGT値の測定を行い、既存マーカーとの関連性を調べた。動物実験で尿GGTと骨吸収の連動性を調べた。

結果と考察

治療薬開発に関する研究では以下の結果が得られた。
①GGTがその酵素活性に関係なく破骨細胞形成を誘導する能力を有していることを明らかにした。
②GGTの過剰発現マウスでは、骨の粗鬆化が確認され、GGTによる骨吸収への関与が示唆された。
③関節炎滑膜ではマクロファージや血管内皮細胞がGGTを発現していることを明らかにした。
④GGTの刺激によって特定の骨吸収因子の産生が亢進することが示された。
⑤骨芽細胞の膜成分にGGTと結合する蛋白の存在を示唆する所見が得られた。
⑥作製した抗GGT抗体を、炎症滑膜細胞の培養系に添加すると破骨細胞形成が抑制された。
⑦抗体を投与した関節炎マウスでは骨吸収が抑制された。
以上の結果から、GGTは骨吸収に関与し、病的骨吸収の標的として有効であることが示された。
診断薬開発では、
①尿GGT値が既存の骨吸収マーカーと良好な相関を示すことが明らかになった。
②カットオフ値は45IU/Lが適当と思われた。
③マウスに対して骨吸収を実験的に誘導すると尿GGT値が上昇した。
これらの結果から、GGTは骨吸収マーカーとして利用できると判断した。GGTの測定は簡便で廉価であることから集団検診などのスクリーニングで有効と思われる。

結論

１．抗GGT抗体には骨吸収抑制効果があり、治療薬として有効である。
２．尿GGTは集団検診などの大規模検診用の骨吸収マーカーとして利用することで、国民の健康維持に貢献できる。

公開日・更新日

• 公開日: 2006-04-28
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 200500363C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: ｶﾞﾝﾏ-ｸﾞﾙﾀﾐﾙﾄﾗﾝｽﾍﾟﾌﾟﾁﾀﾞｰｾﾞ(GGT)が炎症組織で発現亢進していること、GGTが病的骨吸収に関与している可能性があることなどの新所見を示した点はＲＡなどの病態を理解するうえで一定の成果をもたらしたものと思われる。また、骨吸収亢進と尿GGT値上昇が関連していることを示した点についても骨代謝の新たな一面を提示した。
• 臨床的観点からの成果: GGTを標的とした抗体治療薬の有効性が動物実験により証明されたことは、臨床応用を目指す一歩ととらえることができると思われる。また、尿GGT値の高値が骨吸収亢進を示すことから新規の骨吸収マーカーとして利用できる。この検査方法はすでに確立したものを用いるので、簡便で廉価である点から集団検診などでの骨粗鬆症一次ｽｸﾘｰﾆﾝｸﾞとして社会貢献できると考えられる。
• ガイドライン等の開発: ・・・
• その他行政的観点からの成果: 2005年6月23日開催の厚労省・厚生科学審議会科学技術部会において、当研究課題が研究事業成果の一例として紹介された。
• その他のインパクト: GGTが歯周病による歯槽骨破壊にも関与していることが示された

発表件数

• 原著論文（和文）: 0件
• 原著論文（英文等）: 3件
• その他論文(和文): 1件
• その他論文(英文等): 1件
• 学会発表(国内学会): 4件
• 学会発表(国際学会等): 2件
• その他成果(特許の出願): 0件 ; 「出願」「取得」計2件
• その他成果(特許の取得): 0件
• その他成果(施策への反映): 0件
• その他成果(普及・啓発活動): 2件

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

• 原著論文1: Niida S; Osteoclast forming activity of the vascular endothelial growth factor.; J Oral Biosci , 47 (2) , 105-114 (2005)
• 原著論文2: Tsuneto M, et al.; Enforced expression of PU.1 rescues osteoclastogenesis from ES cells lacking Tal-1; Stem Cells , 23 , 134-143 (2005)
• 原著論文3: Tsuneto M, et al.; Ascorbic acid promotes osteoclastogenesis from ES cells.; BBRC , 335 , 1239-1246 (2005)
• 原著論文4: Yamasaki H, et al.; Neural crest-derived cells in the developing thymus.; Int Immunol , 17 , 549-558 (2005)

公開日・更新日

• 公開日: 2015-06-10
• 更新日: -