病態生理部門
概要 研究概要
 

 我々の体は、骨や軟骨の骨格によって支えられ、骨格が靭帯や腱で筋とつながることで自由に運動することができます。これらの運動器が正常に保たれないと、体を支える骨が折れてしまったり、筋力が不足して日常生活を送ることが困難になる場合もあります。時には、本来はないはずの軟骨や骨が筋や腱などにできて、関節がうまく動かなくなる病気も知られています。

 現在、病態生理部門が目指しているのは、骨格や筋など運動器を正常に保つ制御機構を分子レベルで明らかにし、さらに、それらを疾患の治療や予防、診断などで応用できる形に発展させることです。特に、全身の筋肉の中に骨ができてしまう進行性骨化性線維異形成症(FOP)と呼ばれる難病は、長年にわたり我々が最も力を入れて取り組んでいるテーマです。FOPの発症機序を解明することで創薬標的を明らかにし、新たな治療法の確立を目指しています。我々は、FOPの原因が遺伝的に変異したALK2受容体が活性化されやすくなるためであることを見出し、最近、ALK2を阻害する抗体の開発に成功しました(図1)。こうした研究は、極めて患者数の少ない難病FOPだけにとどまらず、正常な運動器の制御機構の解明にも大いに貢献しています。我々の日々の研究やその成果が、いつか、世界の誰かを笑顔にできるよう全力で取り組みます。

図1

図2

スタッフ スタッフ
■ 教授(部門長) 片桐  岳信
■ 助教 塚本  翔
■ 助手 熊谷  桂吾
■ 非常勤講師 友保  昌拓
■ ポストドクター 倉谷  麻衣
■ 特別研究学生 町谷 亜位子
■ 技術員 大久保 美里
■ 特任技術員 関根  典子
■ 特任研究補助員 兼丸  咲恵
テーマ 研究テーマ
 病態生理部門では、主に以下のような研究テーマに取り組んでいます。

1)

 進行性骨化性線維異形成症(FOP)の発症機序の解明と治療法の確立(図1)
  FOPに関する詳しい研究内容や業績は、以下のリンクをご参照ください。
    ・埼玉医科大学FOP診療・研究プロジェクト
    ・厚労省FOP研究班
2)
 骨や筋など運動器の制御機構の解明とその応用
3)
 TGF-βファミリーの生理的役割の解明(図2)
文献 主要文献
Katagiri T, Watabe T. Bone Morphogenetic Proteins.TheTGF-βFamily. Cold Spring Harb Perspect Biol. 8:a021899 (2016).
[PMID: 27252362]
Katagiri T. A door opens for fibrodysplasia ossificans progressiva. Trends Biochem Sci 41:119-121. (2016).
[PMID: 26654278]
Fujimoto M, Ohte S, Osawa K, Miyamoto A, Tsukamoto S, Mizuta T, Kokabu S, Suda N, Katagiri T. Mutant activin receptor-like kinase 2 in fibrodysplasia ossificans progressiva are activated via T203 by BMP type II receptors. Mol Endocrinol 29:140-152. (2015).
[PMID: 25354296]
Fujimoto M, Ohte S, Shin M, Yoneyama K, Osawa K, Miyamoto A, Tsukamoto S, Mizuta T, Kokabu S, Machiya A, Okuda A, Suda N, Katagiri T. Establishment of a novel model of chondrogenesis using murine embryonic stem cells carrying mutant ALK2 associated with fibrodysplasia ossificans progressiva. Biochem Biophys Res Commun 455: 347-352. (2014).
[PMID: 25446088]
Tsukamoto S, Mizuta T, Fujimoto M, Ohte S, Osawa K, Miyamoto A, Yoneyama K, Murata E, Machiya A, Jimi E, Kokabu S, Katagiri T. Smad9 is a novel type of transcriptional regulator in bone morphogenetic protein signaling. Scientific Reports 4:7596. (2014).
[PMID: 25534700]
Shin M, Ohte S, Fukuda T, Sasanuma H, Yoneyama K, Kokabu S, Miyamoto A, Tsukamoto S, Hohjoh H, Jimi E, Katagiri T. Identification of a novel BMP-inducible transcript, BIT-1, by utilizing the conserved BMP-responsive elements in the Id genes. J Bone Miner Metab 31 : 34-43, (2013).
[PMID: 22976053]
Kokabu S, Ohte S, Sasanuma H, Shin M, Yoneyama K, Murata E, Kanomata K, Nojima J, Ono Y, Yoda T, Fukuda T, Katagiri T. Suppression of BMP-Smad axis-induced osteoblastic differentiation by small C-terminal domain phosphatase 1, a Smad phosphatase. Mol Endocrinol 25:474-481. (2011).
[PMID: 21239611]
Nojima J, Kanomata K, Takada Y, Fukuda T, Kokabu S, Ohte S, Takada T, Tsukui T, Yamamoto TS, Sasanuma H, Yoneyama K, Ueno N, Okazaki Y, Kamijo R, Yoda T, Katagiri T. Dual roles of Smad proteins in the conversion from myoblasts to osteoblastic cells by bone morphogenetic proteins. J Biol Chem 285:15577-15586. (2010).
[PMID: 20231279]
Fukuda T, Kohda M, Kanomata K, Nojima J, Nakamura A, Kamizono J, Noguchi Y, Iwakiri K, Kondo T, Kurose J, Endo K, Awakura T, Fukushi J, Nakashima Y, Chiyonobu T, Kawara A, Nishida Y, Wada I, Akita M, Komori T, Nakayama K, Nanba A, Maruki Y, Yoda T, Tomoda H, Yu PB, Shore EM, Kaplan FS, Miyazono K, Matsuoka M, Ikebuchi K, Ohtake A, Oda H, Jimi E, Owan I, Okazaki Y, and Katagiri T. Constitutively activated ALK-2 and increased Smad1/5 cooperatively induce BMP signaling in fibrodysplasia ossificans progressiva. J Biol Chem 284:7149-7156. (2009).
[PMID: 19029982]
Yu PB, Deng DY, Lai CS, Hong CC, Cuny GD, Bouxsein ML, Hong DW, McManus PM, Katagiri T, Sachidanandan C, Kamiya N, Fukuda T, Mishina Y, Peterson RT, Bloch KD. BMP type I receptor inhibition reduces heterotopic ossification. Nat Med.14: 1363-1369. (2008).
[PMID: 18684712]
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