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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Interaction between brain function and inflammation mediated by prostaglandin D2

Research Project

Project/Area Number 16H01881
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

裏出 良博  東京大学, 医学部附属病院, 特任研究員 (10201360)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤森 功  大阪薬科大学, 薬学部, 教授 (70425453)
相原 一  東京大学, 医学部附属病院, 教授 (80222462)
供田 洋  北里大学, 薬学部, 教授 (70164043)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords睡眠物質 / 炎症 / プロスタグランジンD2 / 肥満 / 癌 / 阻害薬 / 筋ジストロフィー / 結晶構造
Outline of Annual Research Achievements

睡眠調節や炎症の進展と終息に関与する脂溶性メディエーターであるプロスタグランジン(PG)D2の産生を司るリポカリン型(L型)と造血器型(H型)の合成酵素、及び、その情報伝達を行うDPとCRTH2の2種類の受容体の遺伝子欠損マウスを用いて、様々な生理機能における各合成酵素と受容体の関与を明らかにした。最終年度は、睡眠調節に関わる脳のL型酵素が分布するクモ膜、脈絡叢、オリゴデンドログリア、それぞれの細胞特異的L型酵素欠損マウスを作製して、L型酵素阻害剤SeCl4による睡眠抑制効果を調べた。その結果、クモ膜特異的欠損マウスだけがSeCl4による睡眠抑制を消失し、クモ膜のL型酵素が睡眠調節に重要であることを証明した。L型酵素は癌組織の血管内皮細胞で誘導され、癌増殖はL型酵素欠損で亢進しDP受容体作動薬投与で抑制したことから、PGD2が癌増殖のネガティブレギュレーターとして機能することを証明した。L型酵素とCRTH2受容体は線維芽細胞から脂肪細胞への分化で誘導され、PGD2は脂肪細胞分化に関与することを明らかにした。そこで、未分化脂肪細胞で発現するaP2遺伝子と成熟脂肪細胞で発現するAdipoQ遺伝子の2種類のプロモーターを用いて、脂肪細胞特異的L型酵素欠損マウスを作製して高脂肪食負荷試験を行った。その結果、未分化脂肪細胞からL型酵素を欠損させた場合のみ、体重増加が低下してインスリン抵抗性が改善した。この結果は新たな肥満予防の標的を示した。国内製薬企業と開発したH型酵素阻害薬TAS205を用いたデュシェンヌ型筋ジストロフィー患者を対象とした探索的第Ⅱ層臨床試験の結果がまとまった。その結果、24週間の投薬前後で下肢筋肉容積の減少が有意差を持って抑制されたが、運動機能の保護効果は認められなかった。新規H型酵素阻害薬の開発に有効な阻害薬結合部位の詳細なX線結晶構造を決定した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2018

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] L-PGDS-produced PGD2 in premature, but not in mature, adipocytes increases obesity and insulin resistance.2019

    • Author(s)
      Fujimori K, Aritake K, Oishi Y, Nagata N, Maehara T, Lazarus M, Urade Y.
    • Journal Title

      Sci. Rep

      Volume: 9 Pages: 1931

    • DOI

      10.1038/s41598-018-38453-y.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Lipocalin-type prostaglandin D synthase-derived PGD2 attenuates malignant properties of endothelial cells in tumor.2018

    • Author(s)
      Omori K, Morikawa T, Kunita A, Nakamura T, Aritake K, Urade Y, Fukayama M, Murata T.
    • Journal Title

      J Pathol.

      Volume: 244(1) Pages: 84-96

    • DOI

      10.1002/path.4993.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Continuous intrathecal orexin delivery inhibits cataplexy in a murine model of narcolepsy.2018

    • Author(s)
      Kaushik M K, Aritake K, Imanishi A, Kanbayashi T, Ichikawa T, Shimizu T, Urade Y, Yanagisawa M.
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci U S A,

      Volume: 115(23) Pages: 6046-6051

    • DOI

      10.1073/pnas.1722686115.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characterization of crystal water molecules in a high-affinity inhibitor and hematopoietic prostaglandin D synthase complex by interaction energy studies.2018

    • Author(s)
      Takaya D, Inaka K, Omura A, Takenuki K, Kawanishi M, Yabuki Y, Nakagawa Y, Tsuganezawa K, Ogawa N, Watanabe C, Honma T, Aritake K, Urade Y, Shirouzu M, Tanaka A.
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem.

      Volume: 26(16) Pages: 4726-4734

    • DOI

      org/10.1016/j.bmc.2018.08.014

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A gain-of-function study of amelioration of pentylenetetrazole-induced seizure by endogenous prostaglandin D2.2018

    • Author(s)
      Kaushik M K, Aritake K, Cherasse Y, Sharma R, Urade Y.
    • Journal Title

      Neurosci Lett.

      Volume: 686 Pages: 140-144

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2018.09.011.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The leptomeninges produce prostaglandin D2 involved in sleep regulation in mice.2018

    • Author(s)
      Cherasse Y, Aritake K, Oishi Y, Kaushik M.K, Korkutata M, Urade Y.
    • Journal Title

      Front. Cell. Neurosci.

      Volume: 12 Pages: 357

    • DOI

      10.3389/fncel.2018.00357

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Narcolepsy2018

    • Author(s)
      Yoshihiro Urade
    • Organizer
      16th Asian Oceanian Congress of Neurology,
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2019-12-27  

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