| Project/Area Number |
22K07405
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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 52010:General internal medicine-related
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| Research Institution | Teikyo University |
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Principal Investigator |
鈴木 幸一 帝京大学, 医療技術学部, 教授 (20206478)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉原 彩 昭和大学, 医学部, 講師 (10439995)
山中 大介 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任助教 (10553266)
三上 万理子 帝京大学, 医療技術学部, 研究員 (20840276)
藤原 葉子 帝京大学, 医療技術学部, 研究員 (50392494)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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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: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 甲状腺 / サイログロブリン / 細胞内シグナル伝達 |
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| Outline of Research at the Start |
甲状腺濾胞内に蓄積するサイログロブリン(Tg)は、TSHの作用に拮抗して甲状腺機能遺伝子の発現をダイナミックに制御する強力なnegative-feedback調節因子であるが、その作用機序は不明のままである。しかし、あらゆる生理作用の破綻は何らかの病的状態につながることから、甲状腺細胞内におけるTg作用を担う分子の異常は、何らかの甲状腺機能異常症につながると考えられる。本研究では、Tgによる甲状腺濾胞機能調節機構の全貌とその破綻による病態を明らかにする目的で検討を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
甲状腺機能は下垂体から分泌される甲状腺刺激ホルモン（TSH）によって厳密に制御されると一義的に理解されてきた。しかし、我々は甲状腺濾胞内に貯蔵される甲状腺ホルモン前駆体であるサイログロブリン（Tg）が、TSHによって誘導される甲状腺機能遺伝子を転写レベルで制御する強力な生理活性物質であることを明らかにしてきた。前年度では、ラット甲状腺FRTL-5細胞を用いて、約400種類の阻害剤を含むライブラリーを添加し、Tgシグナルの全体像を明らかにするための検討を行った。
今年度は上記のライブラリー実験のデータを解析した。その結果、TGF-β, VEGFR, Mdm2に関わるシグナル阻害剤によってTgによる甲状腺機能遺伝子の発現抑制効果が打ち消されることが明らかとなった。これら3種のシグナル伝達経路の阻害剤の処理濃度を詳細に検討した結果、VEGFR, TGF-β, Mdm2の阻害剤の用量依存性にTgの作用を打ち消すことが明らかとなり、阻害剤ライブラリーの結果の再現性を得ることができた。さらに、VEGFRシグナルとTgの作用の関係性を明らかにするため、VEGFR下流のシグナルタンパク質のリン酸化をWestern blottingによって解析した結果、TgはMAPKに関係するRaf, MEK, ERKのリン酸化を強く誘導したのに対し、VEGFR阻害剤処理によってMEK, ERKのリン酸化が減弱することを明らかにした。
したがって、TgはVEGFR阻害剤処理によってMEKのリン酸化が特異的に抑制されており、VEGFシグナルと相互作用する可能性が示された。今後はMEKよりも下流のシグナルや、VEGF下流のチロシンリン酸化などを調べ、Tgシグナルのより詳細な分子機構について解析を進める予定である。
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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
阻害剤ライブラリーを用いた検討によってTgシグナルの全容が明らかになった。また、Tg刺激によってVEGFR下流のシグナルタンパク質のリン酸化が誘導されること、VEGFR阻害剤によってそのリン酸化が抑制されたことを明らかにし、Tgシグナル分子が初めて明らかとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画に大きな変更はなく、次年度は前年度の検討によって得られたTgシグナルに関連すると考えられたVEGF, TGF-β, Mdm2シグナル分子が原因不明の甲状腺疾患の病因となりうるか、臨床検体からパラフィンブロックを作製し、検討を行う。具体的には、保存されている甲状腺機能異常を示した症例のパラフィンブロックから切片を作製し、上記のタンパク質のリン酸化を免疫蛍光染色を行い共焦点レーザー走査型顕微鏡で発現を評価する。必要に応じて、in situ hybridizationによるmRNA発現の評価も行う。同一症例の甲状腺組織であっても、follicular heterogeneityにより濾胞ごとのTg蓄積量は大きく異なることから、Tgの蓄積量とタンパク質発現量の相関についても解析する。さらに、新鮮な手術材料を用いて、明らかになったTgシグナル分子および甲状腺機能遺伝子の発現量をrealtime PCRおよびWestern blottingで解析するとともに、次世代シークエンサーを用いた解析によりTgシグナルに関連する遺伝子に変異が起きているか検証を行う。
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