Investigation of the molecular mechanism of peripheral nerve axon regeneration focusing on the transcription factor REST and the search for new treatments.
Project/Area Number |
22K09342
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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 56020:Orthopedics-related
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Research Institution | Juntendo University |
Principal Investigator |
内藤 聖人 順天堂大学, 医学部, 准教授 (70646760)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上野 祐司 順天堂大学, 医学部, 客員教授 (00349002)
窪田 大介 順天堂大学, 医学部, 助教 (70638197)
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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: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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Keywords | REST / 軸索再生マーカー / GAP43 / 絞扼性神経障害 / 転写調節因子REST / 軸索再生 / 加齢 |
Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、RESTの転写調節因子としての多機能性に注目し、RESTの関与する軸索再生機構を網羅的に探索し、加齢による軸索再生能力低下の病態解明と、軸索再生を標的とした新たな治療法を開発することである。研究期間内に、①神経細胞株を用いたRESTの機能解析と軸索再生シグナル伝達の解明、②REST関連遺伝子の網羅的発現解析と新規治療標的の探索、③生体内におけるREST発現の検証と新規治療法の検討、を行う。本研究はRESTの多機能性に着目した新たな視点で末梢神経の軸索再生能力低下の病態を解明する独自性の高いものであり、それを制御した治療薬は絞扼性神経障害の機能回復の促進効果が期待できる。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、RESTの転写調節因子としての多機能性に注目し、RESTの関与する軸索再生機構を網羅的に探索し、加齢による軸索再生能力低下の病態解明と、軸索再生を標的とした新たな治療法を開発することである。 初年度である2022年度は、線維芽細胞株NIH-3T3を用いて、REST高発現モデルおよび発現抑制モデルを作成した。RESTの強制発現にはRESTプラスミドを使用し、REST発現抑制モデルはshRNA(short hairpin RNA)を用いた。コントロール細胞、REST高発現細胞、REST発現抑制細胞を用いて、軸索再生マーカーであるGAP43などの神経特異的タンパク質の発現やGAP43発現に関与する細胞内経路の発現解析をウェスタンブロット (WB) 法、PCR法により評価し、軸索再生への影響について解析した。その結果、REST発現調節細胞において、GAP43発現はコントロールと比較してREST高発現細胞で有意に低下していた(0.58倍, P=0.016)が、REST発現抑制細胞では有意に亢進していた(2.60倍, P<0.001)。さらにGAP43発現に関わるJAK1/STAT3経路の発現はコントロールと比較してREST高発現細胞でIL6は有意に亢進し、gp130とJAK1は有意に低下していた (P=0.017、P=0.004、P=0.038)。一方、REST発現抑制細胞ではコントロールと比較してIL6、gp130、JAK1、STAT3は有意に亢進していた (P=0.010、P=0.004、P=0.003、P=0.012)。以上より、gp130発現はRESTにより制御され、JAK1/STAT経路による軸索再生に影響を及ぼすことが示唆された。 また、次年度に予定している、REST発現調節の分子機構を明らかにするためのRNAシーケンスによる網羅的発現解析の準備を進めている。
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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
2022年度は、線維芽細胞株NIH-3T3を用いて、REST高発現モデルおよび発現抑制モデルの作成に成功した。また、軸索再生マーカーであるGAP43などの神経特異的タンパク質の発現やGAP43発現に関与する細胞内経路の発現解析をウェスタンブロット (WB) 法、PCR法により評価し、軸索再生への影響について解析した。さらに、次年度に予定している、REST発現調節の分子機構を明らかにするためのRNAシーケンスによる網羅的発現解析を行う準備を進めている。 以上より、おおむね順調に進展していると考えている。
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Strategy for Future Research Activity |
今年度はRESTが関与する軸索再生機構についてのGAP43に関わる細胞内経路について解析することができた。一方、RESTを介する軸索再生機構のみならず、REST発現調節の分子機構を明らかにするためのRNAシーケンスによる網羅的発現解析を行う準備を進めている。これにより、新規治療標的となり得る分子や新規パスウェイの発見が期待される。また、最終年度で予定されている、野生型マウスの神経障害モデルを用いた小分子化合物の軸索再生新規治療法としての有用性について検討を行う実験についての準備も進めていく予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(5 results)