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2012年4月20日 (金)

2つの作用で骨の健康を守るたんぱく質を発見

2つの作用で骨の健康を守るたんぱく質を発見
骨の「形成」と「破壊」を同時にコントロール
- 骨粗しょう症や骨折、関節リウマチの
新たな治療法・早期診断法へ道 -

平成24年4月19日
科学技術振興機構(JST)
東京医科歯科大学

詳細は、リンクを参照して下さい。

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 JST 課題達成型基礎研究の一環
として、東京医科歯科大学 大学院医歯学
総合研究科の高柳 広 教授と林 幹人
研究員らの研究グループは、Semaphorin 3A
(セマフォリン スリー エー:Sema3A)
注1)と呼ばれるたんぱく質が骨の健康を
守り、このたんぱく質をマウスに投与する
と骨が増加することを発見しました。

 骨は硬く安定した組織に見えますが、
その中には骨を作る骨芽細胞注2)、
骨を壊す破骨細胞注3)とリンパ球など
免疫細胞が存在し、皮膚などと同じように
新陳代謝を繰り返しており、古くなった
骨が破壊され新たな骨が形成されることで、
丈夫さやしなやかさが維持されています。

 健康な状態では、骨の破壊(骨吸収と
呼ばれる)と形成(骨形成と呼ばれる)の
2つの作用のバランスは均衡しており、
骨の量は一定に保たれていますが、加齢や
閉経などの要因でこのバランスが崩れると
骨粗しょう症などの疾患に陥って
しまいます。

 現在、骨粗しょう症の治療では、骨の
吸収を抑える薬剤が主に使用されています
が、この場合、骨形成も同時に抑制されて
しまうことがあり、吸収・形成の双方を
バランスよく制御し、骨量を回復させる
薬剤・治療法の開発が望まれています。

 そこで、このような骨の新陳代謝を
担っている、骨に含まれる細胞(骨芽細胞、
破骨細胞や免疫細胞)の相互作用のしくみ
を解明することが治療方法の開発に非常に
重要です。

 本研究グループは、これまで神経細胞が
回路を作る過程や、免疫細胞である
T細胞の抑制などに関わることで知られて
いた「Sema3A」というたんぱく質が、
骨芽細胞から産生され、骨芽細胞自身と
破骨細胞の両者に働きかけることにより、
骨吸収の抑制と骨形成の促進という2つの
作用を持つことをマウスにおいて明らかに
しました。

 Sema3Aの機能を失ったマウスでは、
骨吸収が促進するとともに骨形成が低下
して骨量が異常に低下していました。

 また、骨を物理的に傷つけその再生過程
を検証する骨再生モデルマウスや、
骨粗しょう症モデルマウスにSema3A
たんぱく質を投与すると、骨の減少を
食い止め、骨の再生を促進することができ、
症状が改善されました。

 このように、骨吸収の抑制と骨形成の
促進とを同時に行うたんぱく質は
これまで見つかっておらず、壊れた骨を
バランスよく回復させる手段は
これまでありません。

 今回の発見により、骨粗しょう症や
骨折、関節リウマチなどの新しい治療法の
開発につながることが期待されます。

 また、老化して骨量が低下傾向にある
マウスでは、血中のSema3Aたんぱく質量が
低下していることも観察でき、疾患診断
バイオマーカーとしても利用できる可能性
も示すことができました。

 本研究成果は、大阪大学 大学院医学系
研究科、札幌医科大学 医学部附属
フロンティア医学研究所、
東京大学 先端科学技術研究センター
などの研究グループとの共同研究で得られ、
2012年4月18日18時(英国時間)
に英国科学誌「Nature」の
オンライン速報版で公開されます。
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>このように、骨吸収の抑制と骨形成の
>促進とを同時に行うたんぱく質は
>これまで見つかっておらず、壊れた骨を
>バランスよく回復させる手段は
>これまでありません。
とのことで、新発見ということですね。

「骨粗しょう症や骨折、関節リウマチなど
の新しい治療法の開発につながること。
 さらに疾患診断バイオマーカーとしても
利用できる可能性も示すこと。」
ができたとのことで期待したい。

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