第2回：なぜ今まで歯は生えなかったのか？「生物学的ブレーキ」USAG-1の正体
「歯の芽」は、私たちの顎の中に眠っていた。鍵を握るのは、成長を止めていた1つの遺伝子でした。
前回、トレジェムバイオファーマが開発中の「歯生え薬」が、これまでのインプラント治療とは全く異なる「生物学的なアプローチ」であることを紹介しました。
今回は、その核心となる「なぜ薬を投与するだけで歯が生えるのか？」という科学的なメカニズムに迫ります。
2007年の大発見：マウスの歯が増えた？
この研究の原点は、2007年に発表されたある論文にあります。研究チームは、特定の遺伝子――USAG-1（別名：Sostdc1）――が機能しないようにした特殊なマウスを観察しました。
すると驚くべきことに、そのマウスには通常よりも多くの歯（過剰歯）が生えてきたのです。これは、USAG-1が「歯を増やさないように制御するブレーキ」の役割を果たしていることを世界で初めて証明した瞬間でした。
分子の綱引き：BMPとWntシグナル
歯が作られるプロセスには、細胞に「成長せよ」と命令を出す2つの重要なシグナルが関わっています。
- BMP（骨形成タンパク質）： 歯の形を作り、エナメル質などを形成させるアクセル。
- Wntシグナル： 歯の芽を再活性化させ、成長を開始させるスイッチ。
USAG-1は、これら両方のシグナルを強力にブロック（中和）してしまうアンタゴニスト（阻害因子）です。本来、私たちの顎の中にある「第3の歯の芽」は、このUSAG-1のせいで細胞死（アポトーシス）を誘導され、消滅していたのです。以下のリンクは京都大学のプレスリリースです。
「消えるはずだった芽」を救う抗体薬
トレジェム社が開発した中和抗体「TRG035」の役割は非常に明快です。この薬がUSAG-1に結合することで、その「ブレーキ」を一時的に外します。
| 状態 | USAG-1の働き | 結果 |
|---|---|---|
| 通常時 | BMP/Wntをブロック | 歯の芽が消滅する（生えない） |
| TRG035投与時 | 薬によって中和される | 芽が成長し、歯が生える |
この仕組みの素晴らしい点は、ゼロから歯を作るのではなく、「もともと備わっている再生能力の邪魔を取り除く」という点にあります。そのため、生えてくる歯は、神経も血管も備わった自分自身の本物の歯なのです。
フェレットでの成功が意味すること
マウスでの成功後、研究チームはフェレットを用いた試験でも成功を収めました。フェレットは人間と同じく「乳歯から永久歯へ生え変わり」という特性を持っており、このモデルで歯の再生が確認されたことは、人間への応用に向けた極めて強力なエビデンスとなりました。
今回のサイエンスまとめ
- USAG-1は、歯の成長を止める「生物学的ブレーキ」である。
- 薬（抗体）を使ってこのブレーキを外すと、眠っていた歯の芽が動き出す。
- BMPとWntという2つの成長因子が、再生の主役を担っている。
以下の論文に今回紹介しましたデータがあります。
【論文解説】世界を驚かせた2021年の実証研究（Science Advances）
1. 薬による欠損歯の回復：
マウスの先天性無歯症モデルにおいて、抗体薬の全身投与により歯の形成を確認。遺伝的な欠損があっても、後天的に歯を生やせることを証明しました。
2. フェレットでの成功（人間への応用）：
人間と同様に歯が生え変わるフェレットで実験。永久歯の奥に眠る「第3の歯の芽」を活性化させ、新しい歯を発生させることに成功しました。これは、大人が永久歯を失った際の再生治療に大きな光を与える結果です。
3. BMPシグナルが「細胞死」を阻止：
USAG-1によるブレーキを外して BMP シグナルを強めることで、消滅するはずだった歯の芽を救い出せることが分かりました。これが「再生」の正体です。
4. たった1回の投与でOK：
単回投与で効果が得られたことは、将来の治療の簡便さと身体への負担の少なさを物語っています。
A. Murashima-Suginami, et al. (2021). Science Advances, 7(7):eabf1798.
