Establishment of a novel treatment for canine glucocorticoid-induced muscle atrophy focusing on the pathogenesis of mTORC1 suppression

Research Project

Project/Area Number	22K06025
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
Research Institution	Gifu University
Principal Investigator	西飯直仁岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (20508478)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords	グルココルチコイド / 筋萎縮 / 犬 / mTORC1
Outline of Research at the Start	本研究の目的はイヌにおけるグルココルチコイド筋萎縮の病態を解明し、新規治療法を確立することである。グルココルチコイドが蛋白同化および異化の制御を担うmTORC1を抑制するメカニズムを明らかにし、mTORC1を標的としたグルココルチコイド筋萎縮の治療を確立する。その際、Rag/mTORC1およびRheb/mTORC1経路の双方を刺激することで、より効率的にmTORC1を活性化する治療法について検討する。
Outline of Annual Research Achievements	骨格筋細胞を用いた研究では安定した増殖および分化が得られることが必須であり、またグルココルチコイドの添加により筋萎縮を誘導した際に脱落する細胞が多い場合、評価の対象となる細胞にはバイアスが生じるため、実際に骨格筋で生じる変化を反映しない可能性がある。そこで、培養イヌ骨格筋細胞を用いたグルココルチコイド筋萎縮の病態モデルとして、より精度の高い結果を得るために細胞培養および分化誘導に関する改善を行った。特に、細胞の足場となるコラーゲンゲルの厚さの違いによる細胞生存率、分化効率の違いについて検討した。コラーゲンゲルを使用しない条件と比較して、コラーゲンゲルを使用した条件では細胞生存率が上昇し、細胞形態およびミオシン重鎖発現から評価した分化効率に改善がみられた。コラーゲンゲルの厚さについては0.5～2.0mmの範囲で結果に大きな違いはみられなかった。ゲル上で培養したイヌ骨格筋細胞はプラスチックウェルおよびコラーゲンコートで培養した場合よりもより良好な増殖および生存率を示し、また分化の状態も良好となった。コラーゲンゲルの厚さについては0.5mm以上であれば十分な効果が得られており、培養条件として適切であると考えられた。この培養条件を用いてデキサメサゾンによる筋萎縮を誘導した際にも脱落する細胞はコラーゲンゲル使用時に少なく、グルココルチコイド筋萎縮の病態を評価する上でより適切であると考えられた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason より精度の高い結果を得るための培養条件の改善に時間を要した。
Strategy for Future Research Activity	予備試験で選択された培養条件を用いてmTORC1活性化療法について検討する。デキサメサゾンにより誘導した培養イヌ骨格筋細胞でのmTORC1リン酸化を評価し、mTORC1抑制経路（RhebおよびRag活性、AktおよびAMPK活性など）の変化について確認する。