TRPV6関連疾患発症の共通原理の解明

Research Project

Project/Area Number	22K06848
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 48020:Physiology-related
Research Institution	Iwate Medical University
Principal Investigator	鈴木喜郎岩手医科大学, 医学部, 准教授 (40348503)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000) Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	TRPチャネル / 母子間カルシウム輸送 / 新生児期副甲状腺機能亢進症 / ゲノム編集 / 慢性膵炎
Outline of Research at the Start	カルシウムチャネルTRPV6は上皮におけるカルシウムイオンの一方向性輸送を担っており、同一のTRPV6遺伝子変異であるにもかかわらず新生児期骨疾患と慢性膵炎という全く異なる疾患を発症させる。研究代表者は変異TRPV6チャネルが小胞体に留まっていることを見出し、小胞体ストレスが両疾患発症の共通のカギであると予想した。その仮説を実証するため、本研究ではTRPV6変異体ノックインマウスにおける小胞体ストレスによる炎症の有無を個体レベルで明らかにすることを計画した。これらによって両疾患の根治への道を開く。
Outline of Annual Research Achievements	カルシウムチャネルTRPV6は上皮における一方向性のカルシウム輸送を担い、個体全体のカルシウム恒常性維持に重要な役割を果たしている。TRPV6遺伝子変異によって胎盤カルシウム輸送が障害され新生児期副甲状腺機能亢進症を発症するが、同種の変異が慢性膵炎のリスクファクターでもあることが報告された。本研究では両疾患に共通する変異体の解析を通じて発症の分子メカニズム解明を目指す。今年度は小胞体に留まることがin vitro系において見いだされたトラフィッキング変異体(loss-of-function)と、細胞内カルシウムが増加してしまうgain-of-function変異体とを同時に持つマウスを作成しその表現型を解析した。その結果、通常カルシウム食においては新生仔血中PTHの顕著な増加は見られず、ヘテロ変異体と比べてむしろPTH値の改善がみられた。このことはin vitro実験の結果を支持するが、疾患の発症メカニズムは予想よりも複雑であることが示唆された。今後、loss-of-function同士の組み合わせによる疾患発症の可能性についても検討し、その際の胎盤における詳細な形態観察を行うとともに、今回の組み合わせにおいて実際に細胞内で何が起こっているのかをin vitroの系の戻って明らかにしたい。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 得られた結果は予想外であったが、解析自体は当初の予定通り順調に進んでいる。具体的には岩手医科大学・動物研究センターにおけるマウスラインの確立と飼育スペースの確保および凍結胚の作製、同・生理学講座における血中PTHの解析方法の確立、同・組織学講座クライオスタットによる胎仔・新生仔の骨形成過程の解析方法の確立、in vitro実験系におけるチャネル標識法の改善を行うことができた。さらに生理学研究所・遺伝子改変動物作製室においてゲノム編集によるTRPV6アンキリンリピート変異体マウスの作製も順調に進んでいる。
Strategy for Future Research Activity	今後はアンキリンリピート変異体マウスにおいて血中PTH測定、microCTによる観察、組織切片における骨形成過程の観察を行い、両方がloss-of-functionという組み合わせにおいて新生児期副甲状腺機能亢進症が再現されるかを明らかにする。その後、電子顕微鏡による胎盤の詳細な形態観察に移りたい。また、loss-of-functionとgain-of-function変異体の組み合わせで細胞内で実際に何が起こっているのか再検討する必要が生じたため、そのためのin vitro実験(免疫細胞化学、ビオチン化実験、ERストレス等)を平行して行いたい。