| Project/Area Number |
23K16159
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
五十嵐 健人 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (00822876)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 酸化ストレス / 放射線照射 / 新奇物体認識試験 / オキシトシン / 神経細胞 / KCC2 / Gタンパク質共役型受容体 / レポーターアッセイ / 動物行動試験 |
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| Outline of Research at the Start |
【背景】小児脳腫瘍治療では成人よりも少ない2Gy以下の線量が設定されるものの、神経細胞へのダメージを解消するのは難しい。我々はこれまで4週齢の幼若マウス頭部に1.5Gyのガンマ線照射を3日間実施し、１週間後に新奇物体認識試験の成績低下を見出した。また放射線照射マウスでは、カリウム-塩化物イオン共輸送タンパク質であるKCC2の発現が低下しており、照射後にオキシトシンを経鼻投与したマウスでは発現の回復を見出している。【目的】放射線照射後に低下したKCC2遺伝子発現を回復する分子機構を解析し、同様の作用を示す候補化合物を探索する。KCC2との関連が示唆される症状を幅広く改善する可能性が期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
放射線治療はがんに対する有効な治療の一つである一方で、脳機能の低下を伴う恐れがある。我々はこれまで細胞内から細胞外へ塩化物イオン濃度を排出しているカリウム-塩化物イオン共輸送タンパク質であるKCC2に着目し、放射線照射後のマウス神経細胞ではKCC2の発現が低下していることを明らかにした。さらに照射後のオキシトシン投与がKCC2の発現を促進し、放射線治療時の認知機能防護に有用な治療薬候補の一つであることをこれまで示した。本研究計画は経鼻投与したオキシトシンがマウス脳内のどのような領域にどのように作用しているのか明らかにすることを目的として、神経解剖学的観点と分子生物学的観点の両面から解析する。オキシトシン受容体はGタンパク質共役型受容体の１つであることから、その下流に位置する細胞内シグナル伝達因子であり、かつ、KCC2遺伝子発現制御に関わることが明らかとなっているERK、CREBに着目して、神経芽細胞腫由来のSH-SY5Y細胞に過酸化水素およびオキシトシン添加培地を添加したあとの発現量とリン酸化状態の変化について解析した。さらにKCC2プロモーター領域に作用している転写因子を探索するため、KCC2上流域を含むレポータープラスミドを作成して培養細胞に導入し安定発現株を取得した。次年度以降は引き続きKCC2発現制御に関わる分子機構を解析するとともに、オキシトシンアナログを用いて頭部放射線照射後のマウス脳に生じている効果を解析できるように準備していく。
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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
2023年度は主に培養細胞を用いて過酸化水素処置後のオキシトシン添加がERKおよびCREBタンパク質の発現とリン酸化状態にもたらす作用を解析した。先行研究ではリン酸化CREBの増加がKCC2の発現量低下と関連すると指摘されているが、リン酸化CREBが直接結合するシス調節領域は特定されておらず、間接的に制御しているとしても仲介している因子は不明である。2023年度はヒトKCC2遺伝子の上流領域を含むレポータープラスミドを作成しており、安定発現細胞株も取得している。次年度以降これを用いてKCC2遺伝子発現制御により直接的に関与している転写因子を探索する。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度は引き続きKCC2発現制御に関わる分子機構を解析するとともに、オキシトシンアナログを用いて頭部放射線照射後のマウス脳に生じている効果を解析できるように準備していく。
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