NLRP3インフラマソーム阻害作用を持つ天然物を活用した創薬研究への展開
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22K06627
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
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| Research Institution | Toyama Prefectural Institute for Pharmaceutical Research |
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Principal Investigator |
本田 裕恵 富山県薬事総合研究開発センター, その他部局等, 課長 (10463134)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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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 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | NLRP3インフラマソーム / カンゾウ |
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| Outline of Research at the Start |
糖尿病や肥満等の生活習慣病は、慢性の持続性炎症が起こることで発症・進展することが明らかになっている。我々は以前に生薬甘草の成分イソリクイリチゲニン（ILG）が慢性炎症に関わるNLRP3インフラマソーム活性化を強く抑制し、糖尿病マウスの病態を改善することを見出した。また、ILGが非アルコール性脂肪性肝炎（NASH）モデルマウスにおいて肝臓組織線維化を抑制することを示唆する知見を得ている。これらの成果を創薬研究に展開するため、本研究では、ILGのNLRP3インフラマソーム活性化阻害機序を明らかにし、NASHモデルに対するILGの抗線維化作用の機序を明らかすることに取り組む。
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、糖尿病や肥満等の生活習慣病は、免疫系の破綻に伴う慢性の持続性炎症を基盤として発症・進展することが明らかになっている。我々は生薬甘草の成分イソリクイリチゲニン（ILG）が強力なNLRP3インフラマソーム活性化抑制作用を持ち、高脂肪食摂餌糖尿病マウスにおいて内臓脂肪組織の慢性炎症を改善することでインスリン抵抗性を改善すること、また内臓脂肪組織線維化を抑制することを明らかにしてきた。さらにILGが非アルコール性脂肪性肝炎（NASH）モデルマウスにおいて肝臓組織の線維化を抑制するという知見を得ている。これらの成果を踏まえ本研究では、(1)ILGのNLRP3インフラマソーム活性化阻害機序を明らかにすること、(2)NASHモデルに対するILGの抗線維化作用の機序を明らかすること、を目的とする。本研究により、ILGの標的分子を解明し、NLRP3インフラマソームに関連があるとされている疾患の予防法や治療法の開発を目指す。
(1)に関しては、ILGの標的タンパク候補として絞り込んだ2種のリコンビナントタンパクを入手し、各々のタンパクとILGとの直接的な結合について質量分析計を用いた検討を行った。また、ビーズにILGを固定し、上記２種のタンパクとの結合についてウェスタンブロッティングにて検討を行った。
(2)に関してはNASHモデルマウス（コリン欠乏・メチオニン減量高脂肪食摂餌：CDAHFD）にILGを混餌投与し、CDAHFD摂餌によって肝臓に動員されるマクロファージに対するILGの影響についてフローサイトメーターを用いて検討した。また以前に腸内細菌について行った解析で、普通食摂餌マウスよりも高脂肪食摂餌マウスで減少し、ILGを混餌することにより顕著に増加する腸内細菌について、CDAHFD摂餌マウスでの影響を検討した。
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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
ILGと２つの標的候補タンパクの結合性について検討するため、それぞれのリコンビナントタンパクとILGとの結合性について質量分析計を用いた解析を実施した。このうち１つのタンパクについてILGとの直接的な結合を示唆するデータを得た。ILG固定ビーズを用いた解析では、上記２つのタンパクいずれとも結合性を示唆するデータを得ており、未だILGの結合タンパクの同定には至っていない。
また、NASHモデルに対するILGの抗線維化作用の機序について、CDAHFD摂餌によって肝臓に動員されるマクロファージがILG混餌により減少することを示唆するデータを得た。さらに本NASHモデルマウスにILGを混餌投与すると、肥満・糖尿病を改善することが報告されている腸内細菌の1種が増加してくることを確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. ILGがNLRP3インフラマソーム活性化を阻害する分子機序の解明
ILGと標的候補タンパクの結合性についてリコンビナントタンパクを用いた解析を行ったところであるが、ILGを添加した細胞の溶解液を標的候補タンパクに対する抗体を用いて免疫沈降したサンプルについても、質量分析計を用いてILGとの直接的な結合に係る解析を行う。リコンビナントタンパクを用いた解析と同様の結果が得られた場合には、ILGと結合すると予想されるシステインをアミノ酸置換した細胞を作製し、結合部位としての妥当性を検討する。
2. NASHモデルに対するILGの抗線維化作用の機序の解明
CDAHFD摂餌によって肝臓に動員される細胞の解析と、それらがILG混餌によりどのような影響を受けるかについて検討を行う。また、肝臓組織での線維化・炎症関連タンパクの遺伝子発現に与えるILGの影響は検討したところであるが、タンパクレベルでもウェスタンブロッティングにて確認を行う。さらに、本モデルでの腸内細菌叢に与えるILGの影響を更に検討する。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
