Project/Area Number |
21K07354
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 52010:General internal medicine-related
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Research Institution | Toho University |
Principal Investigator |
諸井 雅男 東邦大学, 医学部, 教授 (30256721)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下條 信威 筑波大学, 医学医療系, 講師 (20462210)
Jesmin Subrina 東邦大学, 医学部, 博士研究員 (60374261)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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Keywords | ミトコンドリア / モリンガオレイフェラ / ミトコンドリアDNA / 心筋細胞 / 心不全 / 医薬品開発 |
Outline of Research at the Start |
心不全の患者数は急速に増加している。その病態には、心筋組織のミトコンドリア機能障害が密接に関連していることが示されている。我々は、ミトコンドリア機能障害細胞株において、合成DNA結合ポリアミド(ML1ポリアミド)が正常なミトコンドリアDNAの複製を選択的に促進することを見出した。このML1ポリアミドによる正常なミトコンドリアDNAの複製の促進が心筋細胞のATP産生を増加させ、心機能の改善につながるという仮説のもとに、前臨床段階としてML1ポリアミドの心不全治療薬としての可能性を検討するために、心不全のマウスモデルを用いてin vitroとin vivoの実験を計画した。
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Outline of Annual Research Achievements |
2年間のプロジェクトが終了した。昨年度は、骨肉腫の細胞株で多くの実験を行った。ミトコンドリアの欠陥は、骨肉腫を含む多くの癌で報告されている。骨肉腫の患者には、臨床的、生物学的、行動的、遺伝的な特徴が共通している。モリンガオレイフェラの葉粉末は、リアルタイムPCR、マイトトラッカーによって示されるように、ミトコンドリア活性の増加とともに、異なる用量で様々な時点の骨肉腫細胞におけるミトコンドリアDNAを有意に増加させた。さらに、モリンガの葉粉末を骨肉腫細胞に投与した場合、様々な時点で有意な細胞死が観察された。分子実験では、骨肉腫細胞へのモリンガ葉粉末添加により、プロアポトーシス分子であるカスパーゼ3、Baxが増加し、抗アポトーシス因子であるBcl-2が有意に減少していた。また、血管新生因子であるVEGFの発現は減少した。一方で、Nos3の発現は誘導された。マクロファージにおけるミトコンドリアDNAの増強作用については、ポリアミドと同様の結果が得られたが、ここでは核に対する毒性は認められなかった。モリンガ葉エキスは、心筋細胞のミトコンドリアDNAを異なる用量および異なる時点で有意に増加させた。この実験結果は、このモリンガ葉エキスが、正常心筋細胞およびミトコンドリア機能不全の心筋細胞の両方において、核DNAに影響を与えることなく、正常なミトコンドリアDNAを誘導できる可能性を示した。これらの知見に基づき、現在、ミトコンドリア機能不全の動物モデルやミトコンドリアに異常のある細胞株を用いた実験を開始し、次のステップに進んでいる。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
目標マイルストーンに沿った研究活動は予定通りに進んでいる。今回の研究は、最初の2年間に使えるプロジェクト予算と研究計画の遂行は、ほぼ予定通りに進んでいる。技術的に困難な状況にも直面しなかった。COVID-19流行はさまざまなことに影響を与えたが、修正可能であった。研究を実施するために、すべての試薬を用意することができた。すべての実験は、培養細胞において時間依存的および用量依存的な実験を行いデータを得ることができた。したがって、この2年間で、実験設定に必要な培養細胞のモリンガ葉粉末添加からの時点とその用量が検証された。
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Strategy for Future Research Activity |
プロジェクト3年目には、ミトコンドリア機能不全の動物モデルやミトコンドリア機能不全の細胞株を用いたin vitro実験を継続する予定である。また、心不全モデルマウスの作製とミトコンドリア機能障害の検討を進め、同時に遺伝子由来のミトコンドリア機能障害モデルマウスの検討も予定している。また、これらすべての設定において、モリンガ葉粉末の効果を様々な用量で様々なタイムポイントで検討する予定である。
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