RFVTノックアウトマウスを用いた病態メカニズム解析

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K08095
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 米澤 淳 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (90452341)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 薬学 / 薬理学 / リボフラビン / トランスポータ

Outline of Annual Research Achievements

③ RFVT KOマウスの病態生理学的解析
RFVT3 KOマウスを作成し、表現系の解析を行った。RFVT3 KOマウス新生仔において、リボフラビン血中濃度が顕著に低下していた。さらに、メタボローム解析や種々の検討の結果、脂肪酸代謝異常に加えて低血糖や一部のアミノ酸代謝異常が認められた。また、これらの現象は、母体へのリボフラビンの過剰投与により抑制された。また、生後1日以内に死亡したRFVT3 KOマウス新生仔は、リボフラビンの投与により長期的に生存することが確認され、リボフラビン投与の中止により低血糖が再発することが確認された。
以上より、RFVT3の欠損により、エネルギー源の代謝異常が確認され、これはリボフラビンの欠乏に起因することが明示された。RFVT3遺伝子多型とBrown-Vialetto-Van Laere syndrome (BVVLS)の関係が示唆されており、BVVLS治療にリボフラビンが有用である可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

RFVT3 KOマウスの解析が概ね順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

平成２９年度の研究実施計画
④ 治療薬の効果解析
BVVLSではリボフラビン投与により症状の一部改善が示唆されている。他方、リボフラビン製剤は、リボフラビンの活性代謝物FAD、FMN（RFVTの基質とならない）が使用される場合が多く、これらの効果比較やその他に有効な治療薬についての情報は皆無である。本モデルマウスを用いて、FADやFMNの薬理効果を検討する。
さらに、RFVT3が欠損しリボフラビンが吸収されないことから、プロドラッグ化してペプチドトランスポータ等による吸収促進が効果を示す可能性が考えられる。リボフラビンプロドラッグとして、リボフラビンにアミノ酸をエステル結合したリード化合物（２０種）を委託製造する。また、小腸のモデル細胞としてCaco-2細胞が汎用される。Caco-2細胞はPEPT1が発現していることから、Caco-2細胞の頂側膜側に化合物を添加し、側底膜側のリボフラビン量を測定することで、シーズのスクリーニングを行う。また、良好な輸送が確認されたアミン酸付加リボフラビンについて、アミノ酸の付加数や付加部位の検討を行う。なお、本in vitro試験については別プロジェクトで実施する予定である。良好な候補化合物がいくつか抽出されれば、病態解析に基づくバイオマーカーを用いてin vivo薬効試験を実施する。

Causes of Carryover

一部の病態解析を翌年度に繰り越したため

Expenditure Plan for Carryover Budget

今年度計画していた病態解析を実施予定

Research Products

• [Journal Article] Disruption of Slc52a3 gene causes neonatal lethality with riboflavin deficiency in mice. (2016)
  • Author(s): Yoshimatsu H, Yonezawa A, Yamanishi K, Yao Y, Sugano K, Nakagawa S, Imai S, Omura T, Nakagawa T, Yano I, Masuda S, Inui K, Matsubara K.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 6 Pages: 27557
  • DOI: 10.1038/srep27557
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant