AIP欠失細胞株を用いたAIPの機能解析

• Project/Area Number: 19K17994
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
• Research Institution: Fukuoka University
• Principal Investigator: 福田 高士 福岡大学, 医学部, 助教 (10812779)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 下垂体 / 成長ホルモン / 先端巨大症 / AIP

Outline of Research at the Start

本研究の概要は、遺伝性の下垂体腫瘍である家族性下垂体腺腫の原因遺伝子の一つであるarylhydrocarbon receptor-interacting protein (AIP；遺伝子はAIP)の機能解析を我々が有する細胞株を用いて行うものである。
AIPを欠失させた成長ホルモン分泌細胞株(AIP KO GH3)AIP KO GH3に対して各種薬剤を投与することでAIPの機能に関連する蛋白質またはシグナル経路を明らかにすることを行う研究である。

Outline of Annual Research Achievements

arylhydrocarbon receptor-interacting protein(AIP)は家族性下垂体腺腫の原因遺伝子である。我々はラットの成長ホルモン(GH)産生下垂体腫瘍細胞であるGH3のAIPをゲノム編集で欠失させたAIP KO GH3を作成した。作成した細胞株を薬剤抵抗性モデル細胞として使用し薬剤スクリーニングを行った。AIP KO GH3に各種阻害剤ライブラリー(384種;文部科学省新学術領域研究・癌支援化学療法基盤支援活動班より供与)を投与しGhのmRNAを測定しGhのmRNAの低下の有無を確認した。GhのmRNA低下が特に見られた薬剤は複数確認されたがその中でも特に高い作用を示した2種類を中心に検討を行う方針とした。細胞の培養液中に分泌されたGHの濃度を測定したところ2種類の薬剤が投与された細胞では培養液中のGHの濃度の低下が見られた。薬剤を培養液中に投与しその後、細胞数の増加を経時的に確認し細胞分裂についても検討したところ細胞分裂抑制作用も見られた。Gh mRNA低下作用や細胞分裂抑制作用は投与薬剤の濃度依存性に作用が増強した。AIP KO GH3で見られたGHの分泌抑制作用や細胞増殖の抑制作用の機序を探索するためにウエスタンブロットを行い各種検討も行っている。
これまでの検討は細胞株を用いたin vitroでの結果ではあるが生体内での効果を評価するためin vivoでの作用も確認予定である。AIP KO GH3を皮下接種させたマウスに候補となった薬剤を投与した際に腫瘍増殖抑制作用やGH分泌抑制作用がみられるかを確認する予定である。マウス投与の際に薬剤濃度や投与回数や投与期間などについて適切な条件の検討を行っている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

各種阻害剤ライブラリー(384種;文部科学省新学術領域研究・癌支援化学療法基盤支援活動班より供与)を用いて候補薬剤をまずは同定することが当初の計画であった。スクリーニングの結果、特に効果を示した二薬剤を同定することができた。当初の予定としては2019年度に行う予定であった研究を行えている。今後行う研究についても予定通り準備ができている。

Strategy for Future Research Activity

今後はまずはBALB-c/nuマウスにAIP KO GH3を皮下接種させる。その後、薬剤を数週間投与する。その後、腫瘍径、血中GH濃度、血中IGF-1濃度を測定し細胞株に投与時に見られた腫瘍増殖抑制作用やGH分泌抑制作用が見られるか確認を行う予定である。AIP KO GH3で見られたGHの分泌抑制作用や細胞増殖の抑制作用の機序を探索するためにウエスタンブロットを行い各種検討を行っていく予定であり、今までに発見されていないGH産生下垂体腺腫のGH分泌増加機序の探索なども行う予定です。