核内受容体4A1（NR4A1）は、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MAPK）経路を介してn-ブチリデンフタリドにより発現を上昇させ、薬剤誘発性歯肉腫大を改善する

Nuclear receptor 4A1 (NR4A1) upregulated by n-butylidenephthalide via the mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway ameliorates drug-induced gingival enlargement.

抄録

薬剤性歯肉腫大（DIGE）は、シクロスポリン、カルシウム拮抗薬、フェニトインの副作用である。DIGEは咀嚼障害、審美障害、重度のう蝕、歯周炎を引き起こす重篤な疾患であるが、現在のところ標準的な治療法はない。我々は最近、核内受容体4A1（NR4A1）がDIGEの治療標的となりうることを報告した。本研究では、NR4A1の発現を増加させるn-ブチリデンフタリド（BP）のDIGEに対する治療効果を評価することを目的とした。本研究では、歯周病（PD）およびDIGE患者を対象にNR4A1のmRNA発現を解析した。歯肉線維芽細胞およびDIGEモデルマウスにおけるNR4A1発現に対するBPの影響を評価した。BPがNR4A1の発現を増加させるメカニズムを明らかにするために、RNA配列決定（RNA-seq）を行った。その結果、DIGE患者のNR4A1 mRNA発現はPD患者よりも有意に低かった。BPは、TGF-βによって発現が上昇するCOL1A1の発現上昇を抑制した。BPはまた、DIGEマウスの歯肉の過成長を改善し、Col1a1とPai1の発現を減少させた。BPはDIGEマウスの歯肉組織におけるIl1β mRNA発現も低下させた。RNA-seqの結果、BPで刺激された歯肉線維芽細胞では、DUSP遺伝子を含むマイトジェン活性化プロテインキナーゼに関連するいくつかの遺伝子の発現が増加した。ERK阻害剤およびJNK阻害剤を投与すると、BPによるNR4A1の発現上昇が抑制された。さらに、BPは歯肉線維芽細胞においてERKのリン酸化を促進した。結論として、BPはERKおよびJNKシグナルを介して歯肉線維芽細胞におけるNR4A1発現を増加させ、DIGEに対する予防・治療薬としての可能性を示した。

Drug-induced gingival enlargement (DIGE) is a side effect of ciclosporin, calcium channel blockers, and phenytoin. DIGE is a serious disease that leads to masticatory and esthetic disorders, severe caries, and periodontitis but currently has no standard treatment. We recently reported that nuclear receptor 4A1 (NR4A1) is a potential therapeutic target for DIGE. This study aimed to evaluate the therapeutic effects of n-butylidenephthalide (BP), which increases the expression of NR4A1, on DIGE. In this study, NR4A1 mRNA expression was analyzed in the patients with periodontal disease (PD) and DIGE. We evaluated the effect of BP on NR4A1 expression in gingival fibroblasts and in a DIGE mouse model. RNA sequencing (RNA-seq) was conducted to identify the mechanisms by which BP increases NR4A1 expression. The results showed that NR4A1 mRNA expression in the patients with DIGE was significantly lower than the patients with PD. BP suppressed the upregulation of COL1A1 expression, which was upregulated by TGF-β. BP also ameliorated gingival overgrowth in DIGE mice and reduced Col1a1 and Pai1 expression. BP also decreased Il1β mRNA expression in gingival tissue in DIGE. RNA-seq results showed an increase in the expression of several genes related to mitogen-activated protein kinase including DUSP genes in gingival fibroblasts stimulated by BP. Treatment with ERK and JNK inhibitors suppressed the BP-induced increase in NR4A1 expression. In addition, BP promoted the phosphorylation of ERK in gingival fibroblasts. In conclusion, BP increases NR4A1 expression in gingival fibroblasts through ERK and JNK signaling, demonstrating its potential as a preventive and therapeutic agent against DIGE.