| Project/Area Number |
23KJ0742
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
竹ノ内 晋也 東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2023-04-25 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | TRPチャネル / Caイメージング / パッチクランプ / 神経 / 肥満細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
てんかんは、脳神経の異常興奮により突発性の発作が生じる疾患である。現在用いられている治療薬には、眠気・ふらつき・発疹などの副作用があり、より良い治療法が求められる。てんかんは、脳神経に発現しているTRPV1や4と呼ばれるチャネルの異常活性が原因の１つとされるが、その活性を起こすリガンドは見つかっていない。脳で産生される脂質代謝産物の中に、TRPV1/4を刺激する内因性の脂質代謝物（原因物質）がある可能性がある。本研究は、てんかんの原因となるTRPV1/4活性脂質代謝物の探索と、脂質代謝物のてんかんに対する抑制効果を検証する。これにより安心して服用できるてんかん治療法の開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
私は抗炎症性の生理活性脂質5,6-dihydroxy-8Z,11Z,14Z,17Z-eicosatetraenoic acid (5,6-DiHETE) による新規てんかん治療法の開発を目的に研究を行っている。
まず、5,6-DiHETEの生理活性および作用機序の詳細な解明を行った。5,6-DiHETEはTransient Receptor Potential Vanilloid 4 (TRPV4) チャネルを介したシグナルを抑制することが知られているため、近縁のチャネル（知的財産権等の関係上、具体名は差し控える）に対する生理活性を調べた。当チャネルの遺伝子を導入した細胞を用いたカルシウムイメージングおよびパッチクランプを行った結果、チャネル作動薬による細胞内カルシウム濃度の上昇および全細胞電流の上昇を5,6-DiHETEが抑制することを見出した。
次に、アレルギーをはじめとした免疫反応において重要な役割を持つ肥満細胞の活性に5,6-DiHETEが与える影響を検討した。野生型マウスから単離した骨髄細胞を肥満細胞に分化させ、抗原-抗体反応により脱顆粒を誘起した。顆粒から放出された酵素の量を指標に脱顆粒率を算出したところ、溶媒処置と比べ5,6-DiHETE処置は肥満細胞の脱顆粒率を抑制した。
さらに、犬てんかん症例における脂質網羅解析により、新規バイオマーカーを特定することができた。同時に疼痛モデルの脂質網羅解析を行い、てんかん病態との比較参照を通じて神経系の疾患と生理活性脂質の関係を見出してきた。こうした研究成果に基づき、病態モデルへの脂質産生制御による影響を評価中である。
以上の成果を複数の学術集会および投稿論文として発表してきた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の研究実施計画に掲げていたように、生理活性脂質5,6-DiHETEの新たな作用点を発見したほか、神経活動において重要なチャネルを介した生理機能を解明することができた。また、当初の計画に含まれていた脂質網羅解析によるてんかん症例のバイオマーカー探索も実施し、学術論文として投稿準備中である。それだけでなく、末梢性の疼痛病態における生理活性脂質の関与についても研究を展開することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、てんかんおよび疼痛疾患における生理活性脂質の網羅解析を完了し、病態に関与する脂質候補を特定する。脂質網羅解析により特徴的な動態を見せた脂質に関して、神経細胞を用いたin vitro, in vivoのイメージング・パッチクランプ等により神経活動に対する脂質の生理作用を評価する。こうした脂質の病態への関与を探求するため、てんかん・疼痛病態モデルを作成し、神経節における脂質代謝酵素の発現量・分布を免疫染色やmRNA発現解析・シングルセル解析などを用いて解析する。さらに、脂質代謝酵素の阻害剤あるいは脂質の投与により、てんかん・疼痛モデルの病態・症状に対する影響を評価する。以上の研究成果をまとめ、学術集会で発表を行い、投稿論文として発表する予定である。
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