ゲノム医学を用いた骨粗鬆症疾患遺伝子の同定・機能の解明とその診断・治療への応用

文献情報

文献番号
200400041A
報告書区分
総括
研究課題名
ゲノム医学を用いた骨粗鬆症疾患遺伝子の同定・機能の解明とその診断・治療への応用
課題番号
-
研究年度
平成16(2004)年度
研究代表者(所属機関)
井上 聡(東京大学医学部附属病院老年病科)
研究分担者(所属機関)
  • 加藤 茂明(東京大学分子細胞生物学研究所核内情報研究分野)
  • 津久井 通(埼玉医科大学ゲノム医学研究センター実験動物施設)
  • 堺 隆一(国立がんセンター研究所細胞増殖因子研究部)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 ヒトゲノム・再生医療等研究【ヒトゲノム遺伝子治療研究】
研究開始年度
平成14(2002)年度
研究終了予定年度
平成16(2004)年度
研究費
50,000,000円
研究者交替、所属機関変更
-

研究報告書(概要版)

研究目的
骨粗鬆症は、腰背痛や骨折等を伴い特に高齢者の健康を損なう症候群である。本研究は、ゲノム医学の手法を活用し、骨における遺伝子情報制御分子とその共役因子、標的因子群を網羅的に同定解析し、遺伝子改変動物とヒト遺伝学を用いて、生物個体レベルでそれらの分子機能と、骨粗鬆症疾患遺伝子としての意義を明らかにし、新しい診断、治療法への応用を計ることを目的とする。
研究方法
1)ALOX15とPPARγ遺伝子のSNPと骨量の関連を調べた。2)WNT-LRP5シグナル伝達調節因子のSNPと骨量の関連を調べた。3)骨における新しいグルココルチコイド応答経路を探索した。4)骨における新しいTGFβ応答遺伝子としてFGF遺伝子の発現解析を行った。5)骨におけるビタミンKとSXR の標的遺伝子を探索した。6)エストロゲン受容体(ER)共役因子精製と機能解析を行った。7)ビタミンK、ERに関連してコンディショナルトランスジェニックマウス(cTg)の作製を行った。8)骨におけるリン酸化蛋白質ならびに核外エストロゲン受容体の複合体分析を行った。
結果と考察
1)ALOX15とPPARγ遺伝子のSNPが骨量と相関し、疾患遺伝子としての役割が注目された。2)WNT10Bとβ-catenin遺伝子のSNPが骨量と相関し、マーカーとしての応用が期待された。3)骨におけるグルココルチコイド応答経路を探索し、アポトーシスと関連する核内受容体を同定した。4)骨のTGFβ応答遺伝子としてFGF2、18を見出した。5)骨芽細胞におけるビタミンKならびに SXR の標的遺伝子として細胞外マトリックス蛋白質をはじめとする新規標的分子群を同定し、骨粗鬆症治療薬の標的分子として注目された。6)新規ER共役因子としてBRD4を同定した。7)BGPならびにER cTgマウスを作製したところ骨の異常を認め、骨粗鬆症疾患遺伝子の解析と、治療薬の評価に有用と考えられた。8)骨での細胞内シグナル伝達経路として新規チロシンリン酸化と膜近傍受容体複合体を同定し、遺伝子レベルだけでなく蛋白質レベルでの解析が重要と考えられた。
結論
本研究により、骨粗鬆症疾患遺伝子ならびに治療薬の新しい標的分子とその役割を明らかにし、関連した疾患モデル動物を作製解析した。ALOX15、WNT10Bをはじめとする骨量に相関する遺伝子のSNPを多数同定し、ゲノムワイドな研究を推進した。

公開日・更新日

公開日
2005-04-13
更新日
-

文献情報

文献番号
200400041B
報告書区分
総合
研究課題名
ゲノム医学を用いた骨粗鬆症疾患遺伝子の同定・機能の解明とその診断・治療への応用
課題番号
-
研究年度
平成16(2004)年度
研究代表者(所属機関)
井上 聡(東京大学医学部附属病院老年病科)
研究分担者(所属機関)
  • 加藤 茂明(東京大学分子細胞生物学研究所核内情報研究分野)
  • 津久井 通(埼玉医科大学ゲノム医学研究センター実験動物施設)
  • 堺 隆一(国立がんセンター研究所細胞増殖因子研究部)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 ヒトゲノム・再生医療等研究【ヒトゲノム遺伝子治療研究】
研究開始年度
平成14(2002)年度
研究終了予定年度
平成16(2004)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
骨粗鬆症は、腰背痛や骨折等を伴い特に高齢者の健康を損なう。本研究は、ゲノム医学を用いて骨における遺伝子情報制御分子とその共役、標的因子群を網羅的に同定解析し、遺伝子改変動物とヒト遺伝学を活用し生物個体レベルでそれらの分子機能と骨粗鬆症疾患遺伝子としての意義を明らかにし、新しい診断、治療法への応用を計ることを目的とした。
研究方法
ゲノム結合部位クローニング法とゲノム医学の手法を活用して、骨粗鬆症疾患遺伝子の単離を目指し、遺伝子情報制御分子、標的因子を網羅的に探索した。エストロゲン、ビタミンK等の各種骨粗鬆症治療薬と関連物質の標的因子を骨の細胞で同定した。核内受容体SXRを介するビタミンKの新しい作用機構を見出し解析した。核内受容体の新しい共役、修飾因子を同定機能解析した。骨粗鬆症関連遺伝子のゲノムワイドなSNPと骨量ならびに骨代謝マーカーとの関連を検討した。エストロゲン、アンドロゲン、ビタミンD受容体ならびにビタミンKの関連因子について、遺伝子改変動物の作製解析を行い、疾患動物モデルとしての意義を探った。
結果と考察
本研究により、LRP5、DBP、GnRH、ALOX15をはじめとして20を超える新しい骨粗鬆症関連遺伝子のSNPと骨量との有意な相関を明らかにし、うち数個のSNPは特に強力な相関を示し、診断学的価値が期待された。遺伝子改変動物、DNAチップとプロテオーム解析を活用し、骨粗鬆症治療薬ならびに関連物質であるエストロゲン、ビタミンK、ビタミンD、アンドロゲン、グルココルチコイド作用経路の新規標的因子と新しいシグナル経路を発見した。エストロゲン受容体新規共役因子を同定し、エストロゲン、ビタミンD、アンドロゲン受容体ならびに共役因子、ビタミンK関連の遺伝子改変動物を作製開発し、骨における病態を明らかにした。骨における新規リン酸化シグナルを見出し、エストロゲンの新しいnon-genomic作用機構を明らかにした。以上の研究で同定した新規標的因子、シグナル経路、作用メカニズムの骨粗鬆症の新しい予防、診断、治療法への応用が期待された。
結論
本研究により、骨粗鬆症疾患遺伝子ならびに治療薬の新しい標的分子とその役割を明らかにし、関連した疾患モデル動物を作製解析した。LRP5、ALOX15、WNT10Bをはじめとする骨量に相関する遺伝子のSNPを多数同定し、ゲノムワイドな研究を推進した。

公開日・更新日

公開日
2005-04-13
更新日
-

研究報告書(紙媒体)

公開日・更新日

公開日
2006-02-03
更新日
-