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総説 ―日本歯周病学会学術賞受賞―
骨シアロタンパク質の転写に対する成長因子の効果と歯周組織再生治療への応用の可能性
小

方

頼 昌

日本大学松戸歯学部歯周病学講座

Effects of Growth Factors on Bone Sialoprotein (BSP）Transcription and
Search for the Possibility of Clinical Use of Growth Factors for
Periodontal Tissue Regeneration
Yorimasa Ogata
Department of Periodontology, Nihon University School of Dentistry at Matsudo
Institute of Oral Science, Nihon University School of Dentistry at M atsudo

1. 緒

言

骨は，形態維持と生体内でのカルシウム貯蔵庫としての役割をになう器官であり，常に形成と吸収をバラ
ンスよく繰り返し（骨のリモデリング)，その機能と構造を保っている。近年，食生活の変化や，高齢化に伴い，骨粗鬆症や歯周病などの骨疾患の増加が顕著であり，QOL（クオリティーオブライフ）の維持をおびやかしつつある。骨シアロタンパク質（BSP）は，石灰化初期に石灰化結合組織特異的に発現し，試験管内でハイドロキシアパタイト結晶形成能を有することから，初期の石灰化部位における結晶形成に関与すると えられる 。このことから，BSP の転写調節機構を明らかにし，その遺伝子およびタンパク質発現を調節する因子（成長因子，ホルモン等）を臨床応用することで，骨粗鬆症や歯周病の骨吸収を抑制し，歯周組織再生に応用できる可能性があると えられる。
BSP は，リン酸化および硫酸化を受けた糖タンパ
ク質で，その配列中に RGD（アルギニン―グリシン―アスパラギン酸）細胞接着配列およびグルタミン酸
連続配列を有し，RGD 配列で細胞に接着し，グルタミン酸連続配列で，カルシウムおよびアパタイト結晶に結合する （図 1)。さらに最近では，骨に転移を生ずる乳ガン，前立腺ガン，肺ガン病巣で BSP の発
現が認められることから，BSP はガンの骨転移に関与することが示唆されている 。

2. BSP 遺伝子プロモーター領域の塩基配列と転写因子結合配列
構造遺伝子の上流域をプロモーター遺伝子と呼ぶ。
プロモーターは調節遺伝子の一種で，RNA ポリメラーゼや転写因子が結合し，転写の調節に関わる領域である。BSP 遺伝子プロモーター領域には，成長因子およびホルモンに応答する塩基配列（レスポンスエレ
メント；応答配列）が多数存在し，転写を調節していると えられる。ラット，マウスおよびヒト BSP のプロモーター遺伝子配列は，転写開始点から 370塩基対上流までは約 75% の相同性を示す 。その配列中

連絡先：小方頼昌〒 271‑8587 千葉県松戸市栄町 2‑870‑1 日本大学松戸歯学部歯周病学講座
Yorimasa Ogata
Department of Periodontology, Nihon University School of Dentistry at M atsudo
Institute of Oral Science, Nihon University School of Dentistry at M atsudo
870‑1, Sakaecho, Nishi‑2, Matsudo, Chiba 271‑8587, JapanE‑mail ogata＠mascat.nihon‑u.ac.jp

日歯周誌

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HA

HA

N

46(2)：85―93, 2004

N
RGD

COOH

NH

helix
N‑Linked Glycosylation
O‑Linked Glyeosylation
Tyr‑SO Site
Tyr‑PO Site
Ser‑PO Site
図 1 BSP の構造の模式図
N 末端付近に helix 構造が存在し，同部分のグルタミン酸連続配列を介してアパタイト（HA）に結合する。RGD 細胞接着配列は C 末端近くに存在する。その他，糖結合部位，リン酸化，硫酸化部位を示す。
A

B
rat
mouse
human
図 2 A：ラット BSP プロモーター遺伝子配列（−116〜−43）を示す。同配列内には，Pit‑1配列，FRE 配列，
CRE 配列および逆方向の CCAAT 配列が存在する。FRE の上には，ミューテイションを挿入した部位（M 1〜M 4）を示した。詳細は文献 12）を参照のこと。B：ラット，マウスおよびヒト BSP プロモーター
配列の比較。相同性が高く，特に FRE および CCAAT 配列は完全に保存されている。

には，逆方向の TATA 配列（−20塩基対上流) と重複したビタミン D 受容体結合配列（VDRE) ，逆方向の CCAAT 配列（−50塩基対上流) ，cAM P 応
答配列（CRE；−70塩基対上流) ，塩基性線維芽
細胞成長因子（FGF 2）応答配列（FRE；−90塩基
対 上 流)，下 垂 体 特 異 的 転 写 因 子 結 合 配 列（Pit 1；−108塩 基 対 上 流) ，TGF‑β応 答 配 列（−500塩基対上流) ，グルココルチコイド応答配列（GRE；−930塩基対上流) および同配列に重複したアクチベータープロテイン 1（AP 1）結合配列等が存在する（図 2)。マウス BSP 遺伝子プロモータ
ーの転写開始点から約−190塩基対上流に存在するホ
メオボックス（HOX）応答配列に Dlx 5転写因子が結合し，BSP の石灰化組織特異的発現が調節されていることが報告されたが ，その内容を否定する論文が 最 近 報 告 さ れ た 。BSP 遺 伝 子 発 現 に お け る
HOX 応答配列の意義については，今後の研究結果を待たなければならない。

骨シアロタンパク質の転写調節

87

ROS17/2.8

3. BSP の転写に対する FGF 2の効果

1 10 50 FGF2, ng/ml

2.0kb
1.6kb

A

BSP

12h

6h

UMR106

Control

M WM

GAPDH

3μM PGE

BSP

B

GAPDH

UMR106C

Relative Fold Compared to GAPDH

ホルモンや成長因子，メカニカルストレス等が骨のリモデリングを調節し，骨量を常に一定に保っている。FGF 2は，胎生期より形態形成，骨成長や創傷治癒に重要な役割を果たすヘパリン結合型成長因子であり，骨芽細胞においても合成分泌され，細胞外マト
リックス中に活性型と し て 貯 蔵 さ れ て い る。
FGF ファミリーの細胞内情報伝達系は膜貫通型の受容体（FGFR 1〜4）によりチロシンのリン酸化を介する。FGF 2は FGFR 1と FGFR 2に結合する。
FGFR 1遺伝子変異により，常染色体優性遺伝に起因する Pfeiffer 症候群が発症する。同疾患は，頭蓋冠の変形，手の親指，足の指が大きいことを特徴とする 。FGFR 2と FGFR 3の遺伝子異常により骨成長に異常が生じ，常染色体遺伝疾患 で あ る Jackson‑
Weiss，Crouzon 症候群は FGFR 2遺伝子の変異で発症する。両症候群は変異遺伝子の位置が異なり，頭蓋冠 の 変 形，手 足 の 指 お よ び 爪 の 変 形 が 認 め ら れる。また，thanatophoric dyplasia や軟骨形成不全症は FGFR 3遺伝子異常が原因である 。FGFR 3
ノックアウトマウスでは長幹骨が長くなることから，
FGFR 3は骨成長を抑制していると えられる 。
ラット骨肉腫由来の骨芽細胞様細胞である ROS
17/2.8細胞を FGF 2で刺激しノーザンブロット法で解析すると，濃度依存的（1，10，50ng/ml，6時間
刺激；図 3A)，経時的（10ng/ml 刺激，3，6，12，
24時間；結果は示していない）に BSP の mRNA 量は増加した。転写阻害剤を用いたノーザンブロットの
結果，BSPmRNA の半減期は FGF 2刺激前後で変化はなかった。FGF 2による BSP の転写調節を調べる目的で，ラット BSP プロモーターを含むルシフェ
ラーゼコンストラクト（pLUC 1〜pLUC 5）を作成
し，ROS 17/2.8細胞に導入後，FGF 2（10ng/ml）
で 6時間刺激し，ルシフェラーゼアッセイを行った。
その結果，pLUC 3（−116〜＋60塩基対）と pLUC 3よりも長いプロモーター配列を含むコンストラクト
で，FGF 2により約 3倍の転写活性の上昇が認められた（図 4A)。pLUC 3に含まれるプロモーター配列である−116から−43塩基対までのプロモーター配列をさらに短く切断したコンストラクトを用いてルシフェラーゼアッセイを行ったところ，−108塩基対上流までのプロモーター配列では，FGF 2による転写活性の上昇が認められ，−84塩基対上流までのプロ
モーター配列を含むコンストラクトでは転写活性の上昇は認められなかった。以上のことから，−108かＣ

3μM PGE
5.0

#

4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
Control6h12h

図 3 A：ROS 17/2.8細胞に対する FGF 2（6時間刺激）の効果（ノーザンブロット法)。B：
UM R 106細胞に対する PGE （3μM ）の効
果（RT‑PCR)。C：UM R 106細胞に対するPGE （3μM ）の効果（Real‑time PCR)。

ら−84塩基上流までの BSP プロモーター中に FGF 2
応 答 配 列 が 存 在 す る と え ら れ た。次 に，−92から−85塩基対上流の間に存在する塩基配列を 2塩基対ずつ変化させたミューテイションルシフェラーゼコ
ンストラクト pLUC 3 M 1〜4を作製した（図 2A)。
FGF 2刺激前のミューテイションプラスミドの basal
活性は pLUC 3に比べて全てのコンストラクトで低く，その中でも pLUC 3 M 2が最も低値を示した。
次に FGF 2刺激を行うと，FGF 2による転写活性の上昇はすべてのミューテイションコンストラクトで抑制されたが，その中でも pLUC 3 M 2が最も抑制された。以上のことからラット BSP プロモーター中の−92から−85塩基対の間の配列を FGF 2応答配列

日歯周誌

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ROS17/2.8

A
＋60
pLUC5

−801

10ng/ml
＊
＊

pLUC4

−425
−116

pLUC3

−43

pLUC2

−18

pLUC1

＊＊＊＊

FGF 2
Control

pLUCB
０

２

４

６

８

10

12

Relative Luciferase Activity

B

3μM

UM R106
＋60
pLUC7

−1149

＊＊＊

#

pLUC5

−801
−425
−116

PGE
Control

#

pLUC6

−938

＊

pLUC4

＊＊

pLUC3
pLUCB
０

２

４

６

８

10

Relative Luciferase Activity
図 4 A：ラット BSP プロモーターを含むルシフェラーゼコンストラクト（pLUC 1〜
pLUC 5）を作成し，ROS 17/2.8細胞に導入後，FGF 2（10ng/ml）で 6時間
刺激し，ルシフェラーゼアッセイを行った結果。B：ルシフェラーゼプラスミド（pLUC 3〜pLUC 7）を UM R 106細胞に導入し，PGE （3μM ）にて 12時間
刺激後ルシフェラーゼアッセイを行った結果。

（FRE）と同定した 。FRE 配列はラット，マウス，
およびヒトで完全に保存されていることから，BSPの発現および FGF 2による転写調節に重要な塩基配列であると えられる（図 2B)。FGF 2による細胞内情報伝達系を検索する目的で，各種リン酸化阻害剤を用いてルシフェラーゼアッセイを行った結果，Src
チロシンキナーゼ阻害剤である PP 1，チロシンキナーゼ阻害剤のハービマイシン A そして MAP キナー
ゼキナーゼ阻害剤の U 0126で FGF 2による転写活性の上昇が抑制された。以上のことから，FGF 2は Src
チロシンキナーゼおよび MAP キナーゼ系を介して作用すると えられた。FRE 配列と核内タンパク質（転写因子）との結合をゲルシフトアッセイで検索したところ，ROS 17/2.8細胞から抽出した核内タンパ
ク 質 と ア イ ソ ト ー プ 標 識 し た FRE と の 結 合 は，
FGF 2（10ng/ml）刺激後，経時的に増加 し た。さらに，非標識の FRE では競合され，CCAAT では競合されないことから，その結合は特異的であると えら れ た（図 5A) 。最 近，プ ロ ス タ グ ラ ン ジ ン E（PGE ）および静磁場（メカニカルストレス）による BSP の転写調節に，FRE が関与することが報告された。

4. BSP の転写に対するプロスタグランジン
E （PGE ）の効果
PGE は骨芽細胞により産生され，骨吸収を促進
し，さらに骨髄細胞培養系で破骨細胞形成を促進す
る。PGE の破骨細胞分化に対する効果は，骨芽細胞を介する。骨芽細胞は，マクロファージコロニー
刺激因子（M ‑CSF) や Receptor Activator of Nuclear Factor‑κB Ligand (RANKL）を発現し，破骨細胞形成を促進するが ，osteoprotegerin（OPG）
は RANKL のおとり受容体として働き，破骨細胞形

骨シアロタンパク質の転写調節

A ROS 17/2.8

89

B UM R 106

図 5 A：FRE 配列と核内タンパク質との結合をゲルシフトアッセイで検索した結果。ROS 17/2.8細胞から抽出した核内タンパク質とアイソトープ標識した FRE との結合は，FGF 2（10ng/ml）刺激後，経時的に増加した。さらに，非標識の FRE では競合され，CCAAT では競合されなかった。B：CRE および FRE 配列と核内タンパク質との結合は，PGE 刺激後に経時的に増加を示した。

成を抑制する 。PGE は RANKL および IL‑6の発現を促進し，OPG の発現を抑制することにより骨吸収 を 促 進 す る が，そ の 一 方 で，骨 形 成 も 促 進 する。PGE は，in vivo での骨量増加作用を有 し，頭 蓋 骨 の 器 官 培 養 系 で，コ ラ ー ゲ ン お よ び。PGE はその濃度や投与
DNA 合成を促進する
法により骨芽細胞の成長と分化を促進または抑制する。PGE 受 容 体（EP）は EP 1〜4の 4種 類 の サ ブタイプが存在し，G タンパク質と共役してシグナルを伝達する。EP 1は細胞内カルシウム動態と関連
し，EP 2および EP 4はアデニル酸シクラーゼの活性 化，EP 3は ア デ ニ ル 酸 シ ク ラ ー ゼ を 抑 制 す
る。M C 3T 3‑E 1骨 芽 細 胞 様 細 胞 に お い て，
EP 1アゴニストは細胞増殖を促進し，アルカリフォ
スファターゼ（ALP）活性を抑制する。一方，EP 4アゴニストは細胞増殖を抑制し，ALP 活性を促進す
る 。EP 4受容体刺激は骨形成を促進し，骨吸収を抑制することから，EP 4ノックアウトマウスではリ
ポポリサッカライド（LPS）による骨吸収は誘導されない。以上のことから，PGE は骨代謝において重要な役割を担うと えられる。
PGE （3μM ）に て，6お よ び 12時 間 刺 激 し た
UMR 106骨 芽 細 胞 様 細 胞 か ら 全 RNA を 抽 出 し，BSP mRNA 量の変 化 を RT‑PCR（図 3B）お よ び
real‑time PCR（図 3C）に て 検 索 し た 結 果，BSP
mRNA の発現は，6および 12時間で優位に上昇した。ルシフェラーゼプラスミド（pLUC 1〜pLUC 7）
を UM R 106細 胞 に 導 入 し，PGE （3μM ）に て 12
時間刺激後ルシフェラーゼアッセイを行った結果，
pLUC 3（−116〜＋60塩基対）およびそれよりも長いプロモーター配列を含むルシフェラーゼコンストラ
クトで転写活性の上昇が認められ（図 4B)，短いプ
ロモーター配列を含むコンストラクト（pLUC 2；−
43〜＋60塩 基 対）で は 転 写 活 性 に 変 化 は な か っ た

90

日歯周誌

46(2)：85―93, 2004

（結 果 は 示 し て い な い)。以 上 の 結 果 か ら，ラ ッ ト
BSP 遺伝子プロモーターの−116塩基対上流までの
5. ガン細胞での BSP の発現配列中に，PGE 応答配列が存在すると えられた。
PGE による BSP の転写調節に関わる細胞内情報伝
BSP は，石灰化結合組織特異的に発現するタンパ
達系を検索するために，pLUC 3ルシフェラーゼプラ
ク質であるが，乳ガン，肺ガン，甲状腺ガンおよび前スミドを UMR 106細胞に導入し，リン酸化阻害剤を
立腺ガン細胞で発現し，ガン細胞の骨転移に関与する
用いてルシフェラーゼアッセイを行った。A キナー
ことが報告されている。さらに，原発ガン病巣ゼ阻害剤である H 89，チロシンキナーゼ阻害剤ので BSP の発現が認められる場合は予後が悪く，骨転移が予測できる 。BSP の他の機能としては，補体
HA，Src チロシンキナーゼ阻害剤である PP 1および MAP キナーゼキナーゼ（MEK）阻害剤の U 0126
H 因子と結合することにより，補体の攻撃から細胞で，PGE による転写活性の上昇が抑制されたが，Cを守ることが報告された 。BSP を発現するガン細キナーゼ阻害剤（H 7）では効果が認められなかっ胞は，まず細胞膜に存在する αvβ3インテグリンにた。以上の結果から，PGE は，A キナーゼ，チロシ
RGD 配列部分で結合し，その後 H 因子と結合して補ンキナーゼおよび M AP キナーゼ系を介して BSP の体の攻撃から逃れることが出来ると えられる 。さ
転写を調節すると えられた。
らに，血管内皮細胞の付着と移動に関与し，骨形成や腫瘍の転移における血管形成を促進すると えられ
PGE に応答すると えられる−116〜−43塩基対
上流までの配列を，さらに短く調節したコンストラク
る 。
トを用いてルシフェラーゼアッセイを行った結果，
PGE に応答する BSP プロモーター配列は−108〜−
6. おわりに
84塩対上流の間に存在すると え ら れ た。次 に，
我々のグループは，BSP の転写調節に関わる細胞
pLUC 3に存在する応答配列に変異を導入したミュー
テイションコンストラクトを用い，ルシフェラーゼア
内情報伝達系を検索する過程で，チロシンリン酸化を
ッセイを行ったところ，PGE 刺激による転写活性の抑制する薬剤である genistein が BSP の転写を促進
上昇は，CRE および FRE ミューテイションコンス
することを見いだした。Genistein はイソフラボン構
トラクトで抑制され，CRE と FRE のダブルミュー
造を持つことから，チロシンのリン酸化阻害作用ではテイションコンストラクトでは，BSP の転写活性のなく，フラボノイド構造が BSP の転写を促進すると上昇は完全に抑制された。以上のことから，PGE のえられたが，その細胞内情 報 伝 達 系 は 不 明 で あ
作用は CRE および FRE 配列を介すると えられた。 る 。BSP の 遺 伝 子 発 現 は，チ ロ シ ン リ ン 酸 化
CRE および FRE 配列と核内タンパク質との結合は， （FGF 2お よ び PGE ）お よ び cAMP（PGE ）に よPGE 刺激後に経時的に増加した（図 5B)。さらに， り調節を受けることから，その発現を調節することにより，将来，歯周組織再生に応用出来る可能性が期待
CRE に結合する転写因子はリン酸化 CREB であることが判明した 。
される。
プロスタグランジン合成酵素である cyclooxygen謝辞
ase‑2（COX‑2）のノックアウトマウスでは，骨折治
本総説には，共同研究者のデーターを引用させていただ
癒が遅延する。同ノックアウトマウスの骨髄細胞できました。共同研究者各位に深く感謝に意を表します。
は，Cbfa 1と osterix の発現が減少し，試験管内での骨結節の形成量がワイルドタイプの約 50% に減少す
文
献るが，PGE または BMP‑2を添加すると，ワイルド
タ イ プ と 同 等 の 骨 結 節 の 形 成 を 示 し，Cbfa 1と1) Hunter GK, Goldberg HA：Nucleation of hyosterix の発現も上昇する。以上の結果から，骨折治
droxyapatite by bone sialoprotein. Proc Nathl
癒 に お け る 間 葉 系 細 胞 の 分 化 に お い て，PGE は
Acad Sci USA, 90：8562‑8565, 1993.
BMP‑2の上流に位置し，BM P‑2の下流に Cbfa 1と2) Oldberg A, Franzen A, Heinegard：The primary。以上の結果は，
osterix が存在すると えられる
structure of a cell‑binding bone sialoprotein. J
PGE が，骨折治癒，骨形成に非常に重要な因子であBiol Chem, 263：19430‑19432, 1988.
ることを示している。
3) Ganss B, Kim RH, Sodek J：Bone Sialoprotein.
Crit Revs Oral Biol Med, 10：79‑98, 1999.
4) Bellahcene A, Merville MP, Castronovo V：骨シアロタンパク質の転写調節

5)

6)

7)

8)

9)

10)

11)

12)

13)

Expression of bone sialoprotein, a bone matrix
protein,in human breast cancer.Cancer Res, 54：
2823‑2826, 1994.
Sodek J,Li JJ,Kim RH,Ogata Y,Yamauchi M ：Characterization of bone sialoprotein (BSP)gene
promoter. Connect Tissue Res, 35(1‑4)：23‑31,
1996.
Kiyoshima T, Yamauchi M , Wong C, Jheon A,
Ganss B, Sodek J：An L 1 element disrupts
human bone sialoprotein promoter：Lack of tissue‑specific regulation by distalless (Dlx 5) andrunt homeodomain protein 2(Runx 2)/core binding factor a 1(Cbfa 1)elements.Gene, 299：205‑
217, 2002.
Li JJ,Kim RH,Sodek J：An inverted TATA box
directs downstream transcription of the bonesialoprotein gene. Biochem J, 310：30‑40, 1995.
Kim RH,Li JJ,Ogata Y,Yamauchi M ,Freedman
LP, Sodek J：Identification of a vitamin D 3‑
response element that overlaps a unique inverted
TATA box in the rat bone sialoprotein gene.
Biochem J, 318：219‑226, 1996.
Kim RH, Sodek J：Transcription of the bonesialoprotein gene is stimulated by v‑Src acting
through an inverted CCAAT box. Cancer Res,
59：565‑571, 1999.
Samoto H, Shimizu E, Matsuda‑Honjyo Y, Saito
R,Yamazaki M,Kasai K,Furuyama S,Sugiya H,
Sodek J,OgataY：TNF‑αsuppresses bone sialoprotein (BSP) expression in ROS 17/2.8 cells. J
Cell Biochem, 87：313‑323, 2002.
Samoto H, Shimizu E, Matsuda‑Honjyo Y, Saito
R, Nakao S, Yamazaki M, Furuyama S, Sugiya
H, Sodek J, Ogata Y：Prostaglandin E stimulates bone sialoprotein (BSP)expression throughcAMP and FGF 2 response elements in the proximal promoter of the rat BSP gene.J Biol Chem,
278：28659‑28667, 2003.
Shimizu‑Sasaki E, Yamazaki M , Furuyama S,
Sugiya H, Sodek J, Ogata Y：Identification of anovel response element in the rat bone sialoprotein (BSP) gene promoter that mediates constitutive and fibroblast growth factor 2‑induced
expression of BSP. J Biol Chem, 276：5459‑5466,
2001.
Shimizu E, M atsuda‑Honjyo Y, Samoto H, Saito
R,Nakajima Y,Nakayama Y,Kato N,Yamazaki
M ,Ogata Y：Static magnetic fields‑induced bonesialoprotein (BSP) expression is mediatedthrough FGF 2 response element and pituitary‑
specific transcription factor‑1 motif. J Cell Biochem, 91：1183‑1196, 2004.

9114) Ogata Y, Nakao S, Kim RH, Li JJ, Furuyama S,
Sugiya H,Sodek J：Parathyroid hormone regulation of bone sialoprotein (BSP) gene transcription is mediated through a pituitary specific transcription factor‑1 (Pit‑1) motif in the rat BSP
gene promoter. M atrix Biol, 19：395‑407, 2000.
15) Ogata Y,Niisato N,Furuyama S,Cheifetz S,Kim
RH, Sugiya H, Sodek J：Transforming growth
factor‑β1 regulation of bone sialoprotein genetranscription. Identification of a TGF‑β activation element in the rat BSP gene promoter.J Cell
Biochem, 65, 501‑ 512：1997.
16) Shimizu E, Nakajima Y, Kato N, Nakayama Y,
Saito R, Samoto H, Ogata Y：Regulation of rat
bone sialoprotein (BSP) gene transcription by
enamel matrix derivative. J Periodontol, 75：
260‑267, 2004.
17) Ogata Y,Yamauchi M ,Kim RH,Li JJ,Freedman
LP, Sodek J：Glucocorticoid regulation of bonesialoprotein (BSP) gene expression：Identification of a glucocorticoid response element in thebone sialoprotein gene promoter. Eur J Biochem,
230：183‑192, 1995.
18) Yamauchi M,Ogata Y,Kim RH,Li JJ,Freedman
LP, Sodek J：AP‑1 regulation of the rat bonesialoprotein gene transcription is mediatedthrough a TPA response element within a
glucocorticoid response unit in the gene promoter.
M atrix Biol, 15：119‑130, 1996.
19) Benson M D, Bargeon JL, Xiao G, Thomas PE,
Kim A,Cui Y,Franceschi RT：Identification of ahomeodomain binding element in the bone sialoprotein gene promoter that is required for its
osteoblast‑selective expression. J Biol Chem,
275：13907‑13917, 2000.
20) Barnes GL, Torre TD, Sommer B, Young M F,
Gerstenfeld LC：Transcriptional regulation restricting bone sialoprotein gene expression to both
hypertrophic chondrocytes and osteoblasts.J Cell
Biochem, 87：458‑469, 2002.
21) M ason IJ：The ins and outs of fibroblast growth
factors. Cell, 78：547‑552, 1994.
22) Yamasaki M, M iyake A, Tagashira S, Itho N：
Structure and expression of the rat mRNA encoding a novel member of the fibroblast growth
factor family. J Biol Chem, 271：15918‑15921,
1996.
23) Hurley MM , Abreu C, Harrison JR, Lichtler AC,
Raisz LG, Kream B：Basic fibroblast growth
factor inhibits type I collagen gene expression in
osteoblastic M C 3T 3‑E 1 cells. J Biol Chem,
268：5588‑5593, 1993.

92

日歯周誌

46(2)：85―93, 2004

24) Nakamura T,Hanada K,Tamura M ,Shibanushi
T, Nigi H, Tagawa M, Fukumoto S, M atsumotoT, Ogata Y：Stimulation of endosteal bone formation bysystemic injection ofrecombinant basic
fibroblast growth factor in rat.Endocrinol, 136：
1276‑1284, 1995.
25) Debiais F, Hott M, Graulet AM, Marie PJ：The
effects of fibroblast growth factor‑2 on humanneonatal calvaria osteoblastic cells are differentiation stage specific. J Bone Miner Res, 13：645‑
654, 1998.
26) M uenke M,Schell U,Hehr A,Robin NH,Losken
HW, Schinzel A,Pulleyn LJ,Rutland P,Reardon
W,M alcolm S,Winter RM ：A common mutationin the fibroblast growth factor receptor 1 gene in
Pfeiffer syndrome. Nature Genet, 8：269‑274,
1994.
27) Jabs EW, Li X, Scott AF, M eyers G, Chen W,
Eccles M , Mao J, Charnas LR, Jackson CE, Jaye
M ：Jackson‑Weiss and Crouzon syndromes areallelic with mutations in fibroblasts growth factor
receptor 2. Nature Genet, 8：275‑279, 1994.
28) Reardon W, Winter RM , Rutland P, Pulleyn LJ,
Jones BM, M alcalm S：Mutations in the fibroblast growth factor receptor 2gene cause Crouzon
syndrome. Nature Genet, 8：98‑103, 1994.
29) Tavormina PL, Shiang R, Thompson LM , Zhu
YZ,Wilkin DJ,Lachman RS,Wilcox WR,Rimoin
DL, Cohn DH, Wasmuth JJ：Thanatophoric
dysplasia (type I and II)caused by distinct mutations in fibroblast growth factor receptor 3.
Nature Genet, 9：321‑328, 1995.
30) Den C,Wynshaw‑Boris A,Zhou F,Kuo A,Leder
P：Fibroblast growth factor receptor 3is a negative regulator of bone growth. Cell, 84：911‑921,
1996.
31) Kaneki H, Takasugi I, Fujieda M, Kiriu M,
M izuochi S,Ide H：Prodstaglandin E stimulates
the formation of mineralized bone nodules by acAMP‑independent mechanism in the culture ofadult rat calvarial osteoblasts. J Cell Biochem,
73：36‑48, 1999.
32) Suzawa T, Miyaura C, Inada M, Maruyama T,
Sugimoto Y, Ushikubi F, Ichikawa A, Narumiya
S, Suda T：The role of prostaglandin E receptor
subtypes (EP 1, EP 2, EP 3, and EP 4) in bone
resorption：An analysis using specific agonists
for the respective EPs. Endocrinol, 141：1554‑
1559, 2000.
33) Akatsu T, Takahashi N, Debari K, M orita I,
M urota S,Nagata N,Takatani O,Suda T：Prostaglandins promote osteoclastlike cell formation‑
by a mechanism involving cyclic adenosine 3ʼ
,5ʼ
monophosphate in mouse bone marrow cell cultures. J Bone Miner Res, 4：29‑35, 1989.
34) Li X, Okada Y, Pilbeam CC, Lorenzo JA, Kennedy CRJ, Breyer RM, Raisz LG：Knockout of
the murine prostaglandin EP 2 receptor impairs
osteoclastogenesis in vitro. Endocrinol, 141：2054‑2061, 2000.
35) Hattersley G, Owens J, Flanagan AM, Chambers
TJ：M acrophage colony stimulating factor (M ‑CSF)is essential for osteoclast formation in vitro.
Biochem Biophys Res Commun, 177：526‑531,
1991.
36) Yasuda H, Shima N, Nakagawa N, Yamaguchi
K, Kinisaki M, M ochizuki S, Tomoyasu A,Yano
K, Goto M , Murakami A, Tsuda E, Morinaga T,
Higashio K,Udagawa N,Takahashi N,Suda T：
Osteoclast differentiation factor is a ligand forosteoprotegerin/osteoclastgenesis‑inhibitory factor and is identical to TRANCE/RANKL. Proc
Natl Acad USA, 95：3597‑3602, 1998.
37) Simonet WS, Lacey DL, Dunstan CR, Kelley M ,Chang MS, Luthy R, Nguyen HQ, Wooden S,
Bennett L, Boone T, Shimamoto G, DeRose M ,Elliott R, Colombero A, Tan HL, Trail G, Sullivan J, Davy E, Bucay N, Renshaw‑Gegg L,
Hughes TM, Hill D, Pattison W, Campbell P,
Sander S, Van G, Tarpley J, Derby P, Lee R：
Osteoprotegerin：A novel secreted protein
involved in the regulation of bone density. Cell,
89：309‑319, 1997.
38) Kanematsu M , Sato T, Takai H, Watanabe K,
Ikeda K, Yamada Y：Prostaglamdin E induces
expression of receptor activator of nuclear factor‑κB ligand/osteoprotegrin ligand on pre‑B
cells：Implications for accelerated osteoclastogenesis in estrogen deficiency. J Bone M iner
Res, 15：1321‑1329, 2000.
39) Kozawa O, Suzuki A, Tokuda H, Kaida T,
Uematsu：Interleukin‑6 synthesis induced byprostaglandin E ：Cross‑talk regulation by protein kinase C. Bone, 22：355‑360, 1998.
40) M illet I,M ccarthy TL,Vignery A：Regulation ofinterleukin‑6 production by prostaglandin E in
fetal rat osteoblasts：Role of protein kinase A
signaling pathway. J Bone M iner Res, 13：1092‑
1100, 1998.
41) Gruber R, Nothegger G, Ho G, Willheim M ,Peterlik M ：Differential stimulation byPGE andcalcemic hormones of IL‑6 in stromal/osteoblastic cells. Biochem Biophys Res Commun, 270：
1080‑1085, 2000.

骨シアロタンパク質の転写調節

42) Weinreb M,Machwate M,Shir N,Abramovitz M,
Rodan GA,Harada S：Expression of the prostaglandin E (PGE ) receptor subtype EP and its
regulation by PGE in osteoblastic cell lines andadult rat bone tissue. Bone, 28：275‑281, 2001.
43) Opas EE, Gentile MA, Rossert JA, de Crombrugghe B, Rodan GA, Schmidt A：Parathyroid
hormone and prostaglandin E preferentially
increase luciferase levels in bone of mice harboring a luciferase transgene controlled by elementsof the pro‑α1(I) collagen promoter. Bone, 26：
27‑32, 2000.
44) Raisz LG, Fall PM ：Biphasic effects of prostaglandin E on bone formation in cultured fetal rat
calvariae：Interaction with cortisol. Endocrinol,
126：1654‑1659, 1990.
45) Flanagan AM, Chambers TJ：Stimulation ofbone nodule formation in vitro by prostaglandin
E 1 and E 2. Endocrinol, 130：443‑448, 1992.
46) Nagata T, Kaho K, Nishikawa S, Shinohara H,
Wakano Y, Ishida H：Effect of prostaglandin E
on mineralization of bone nodule formed by fetal
rat calvarial cells.Calcif Tissue Int, 55：451‑457,
1994.
47) Watabe A,Sugimoto Y,Honda A,Irie A,Namba
T, Negishi M, Ito S, Narumiya S, Ichikawa A：
Cloning and expression of cDNA for a mouse
EP 1 subtype of prostaglandin E receptor. J Biol
Chem, 268：20175‑20178, 1993.
48) Katsuyama M, Nishigaki N, Sugimoto Y, Morimoto K, Negishi M, Narumiya S, Ichikawa A：
The mouse prostaglandin E receptor EP subtype：cloning, expression, and Northern blot
analysis. FEBS Lett, 372：151‑156, 1995.
49) Sugimoto Y, Namba T, Honda A, Hayashi Y,
Negishi M, Ichikawa A, Narumiya S：Cloning
and expression ofa cDNA for mous prostaglandin
E receptor EP 3subtype.J Biol Chem, 267：6463‑
6466, 1992.
50) Suda M,Tanaka K,Natsui K,Usui T,Tanaka I,
Fukushima M,Shigeno C,Konishi J,Narumiya S,
Chikawa A, Nakao K：Prostaglandin E receptor
subtypes in mouse osteoblastic cell line. Endocrinol, 137：1698‑1705, 1996.
51) Yoshida K, Oida H, Kobayashi T, Maruyama T,
Tanaka M, Katayama T, Yamaguchi K, Segi E,
Tsuboyama T, Matsushita M , Ito K, Ito Y,
Sugimoto Y, Ushikubo F, Ohchida S, Kondo K,
Nakamura T, Narumiya S：Stimulation of boneformation and prevention of bone loss by prostaglandin E EP 4receptor activation.Proc Natl Acad

93

USA, 99：4580‑4585, 2002.
52) Sakuma Y, Tanaka K, Suda M, Komatsu Y,
Yasoda A, M iura M , Ozawa A, Narumiya S,
Sugimoto Y,Ichikawa A,Ushikubi F,Nakao K：
Impired bone resorption by lipopolysaccharide invivo in mice deficient in the prostaglandin E
receptor EP 4 subtype. Infect Immun, 68：6819‑
6825, 2000.
53) Simon AM, M anigrasso MB, Oʼ
Connor JP：‑
2
Cyclo oxygenase function is essential for bone
fracture healing. J Bone M iner Res, 17：963‑976,
2002.
54) Zhang X, Schwarz EM, Young DA, J. Puzas E,
Rosier RN, Oʼ
Keefe RJ. Cyclooxygenase‑2 regulates mesenchymal cell differentiation into the
osteoblast lineage and is critically involved inbone repair. J Clin Invest, 109：1405‑1415, 2002
55) Bellahcene A, Menard S, Bufalino R, M oreau L,
Castronovo V：Expression ofbone sialoprotein inprimary human breast cancer is associated withpoor survival. Int J Cancer, 69：350‑353, 1996.
56) Bellahcene A, M aloujahmoum N, Fisher LW,
Pastorino H,Tagliabue E,Menard,S,Castronovo
V：Expression of bone sialoprotein in humanlung cancer. Calcif Tissue Int, 61：183‑188, 1997.
57) Bellahcene A, Albert V, Pollina L, Basolo FN,
Fisher LW,Castronovo V：Ectopic expression ofbone sialoprotein in human thyroid cancer. Thyroid, 8：637‑6451, 1998.
58) Waltregny D, Bellahcene A, Van RI, Fisher LW,
Young M , Fernandez P, Dewe W, deLeval J
Castronovo V：Prognostic value of bone sialoprotein expression in clinically localized humanprostate cancer. J Natl Cancer Inst, 90：1000‑
1008, 1998.
59) Fedarko NS,Fohr B,Robey PG,Young M ,Fisher
LW ：Factor H binding to bone sialoprotein andosteopontin enables tumor cell evasion of complement‑mediated attack. J Biol Chem, 275：16666‑
16672, 2000.
60) Bellahcene A, Bonjean K, Fohr B, Fedarko NS,
Robey FA,Young M ,Fisher LW,Castronovo V：
Bone sialoprotein mediates human endothelial
cell attachment and migration and promotes angiogenesis. Cir Res, 85：885‑891, 2000.
61) Shimizu E, Ogata Y：Activation of bone sialoprotein gene transcription by flavonoids is
mediated through an inverted CCAAT box in
ROS 17/2.8 cells. J Cell Biochem, 86：35‑44,
2002.