2017 Fiscal Year Research-status Report
炎症慢性化によるイオンチャネル発現・活性変動の機序解明とその創薬への応用
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16K08285
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
大矢 進 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (70275147)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鬼頭 宏彰 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 助教 (40749181)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 慢性炎症 / イオンチャネル / 炎症性腸疾患 / Tリンパ球 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自己免疫疾患・癌などの予防薬及び治療薬の開発戦略の中で、炎症慢性化のシグナルネットワーク制御機構胃の解明が注目されているが、炎症慢性化過程の細胞機能変動において、リンパ球、マクロファージに機能発現するイオンチャネルがどのような病態生理学的役割を果たしているか明らかにされていない。本研究の目的は、1) 炎症慢性化過程におけるイオンチャネル発現・活性変動の病態生理学的意義を明らかにし、2) 慢性炎症関連疾患を克服するための新規イオンチャネル創薬戦略を考案、実証することである。
本年度の研究実施計画は、①IL-10高産生制御性T細胞の簡便作出法の開発と②炎症慢性化によるイオンチャネル関連細胞膜マイクロドメイン形成変動の解析であった。平成28年度に炎症性T細胞におけるKCa3.1 K+チャネルの転写亢進にヒストン脱アセチル化酵素（HDAC）が関与すること、Tリンパ腫細胞においてKCa3.1活性化剤がIL-10産生を抑制することを明らかにしたが、その詳細な検討、分子メカニズムの同定に関しては未検討であった。そこで、研究実施計画①については、平成30年度に検討することにし、本年度は、炎症性T細胞におけるKCa3.1 K+チャネルのHDAC阻害剤の効果、KCa3.1活性化剤によるIL-10産生抑制機構の解明、研究実施計画②を実施した。
炎症性T細胞におけるKCa3.1転写亢進がHDAC2, HDAC3阻害により阻害されることを明らかにした。ヒストン脱アセチル化酵素Sirt1阻害剤の効果も検討中である。また、HuT-78細胞におけるKCa3.1活性化剤によるIL-10転写抑制に、カルモジュリンキナーゼ活性化を介したSmadシグナル阻害が関与することを明らかにした。さらに、テトラスパニンファミリーの膜タンパクCD81がK2P5.1 K+チャネル活性を制御することを明らかにした。
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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
本年度実施した3つの研究項目のうち、①炎症性T細胞におけるKCa3.1 K+チャネルのHDAC阻害剤の効果については、解析が終了し、炎症性T細胞におけるKCa3.1 転写・活性促進にHDAC2およびHDAC3が関与することが明らかになった。現在、新たに手に入れたSirt1阻害剤の効果を検討している。②HuT-78細胞におけるKCa3.1活性化剤によるIL-10産生抑制機構の解明についてもカルモジュリンキナーゼIIを介したSmadシグナル阻害が関与することを明らかにした。③炎症慢性化によるイオンチャネル関連細胞膜マイクロドメイン形成変動の解析については、テトラスパニンファミリーの膜タンパクCD81がK2P5.1 K+チャネル活性を制御することを明らかにした。さらに、チロシンキナーゼFynや細胞骨格タンパクspectrin、integrinによるKCa3.1 K+チャネル活性制御とT細胞活性化による分子挙動の変動について検討する予定である。上記のように、申請時の研究実施計画と比較して実施年度の変更はあるものの、全体としてはおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度の研究実施計画は、①スプライシング阻害剤、ユビキチンE3リガーゼ阻害剤によるイオンチャネル発現・活性変動の解析と②エピジェネティック修飾によるイオンチャネル発現・活性変動の解析である。前述のように、研究実施計画②については、平成29年度に9割程度研究が終了している。新たに手に入れたSirt1阻害剤の効果を検討する。研究実施計画①については、平成28年度に活性化T細胞にスプライシング阻害剤を投与した時のK+チャネル発現・活性変動に関する結果が得られており、平成30年度はユビキチンE3リガーゼ阻害剤の効果を主に検討する。また、前年度検討項目であるが実施できなかった③IL-10高産生制御性T細胞の簡便作出法の開発について実施する。研究を進めるうえで参考となる情報は、これまでの亜慢性炎症性腸疾患モデルへのKCa3.1阻害剤投与実験、HuT-78細胞におけるIL-10転写調節機構の解明において得られている。
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| Causes of Carryover |
（理由）研究代表者は、平成29年9月に名古屋市立大学大学院医学研究科に異動した。研究協力者の大学院生2名が特別研究学生として11月中旬より名古屋市立大学より研究を開始することになったが、動物実験や飼育施設の教育訓練、研究計画の承認のため実質的には12月より研究が可能となった。また、Frontiers in Physiologyに投稿していた論文が3月下旬に受理されたが、掲載料（2,490米ドル）の引き落としが次年度となった。結果的に、37万円程度の次年度使用額が生じた。
（使用計画）論文の掲載料267,421円については、クレジットカードでの支払いを済ませ、現在大学内で支払い手続き中である。残りの10万円については、HuT-78細胞におけるIL-10産生を測定の追加実験のため、eBioscience社のヒトIL-10 ELISAキットを購入した。
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[Journal Article] Proliferative role of Kv11 channels in murine arteries2017
Author(s)
Vincenzo Barrese, Pilar Cidad, Shuk Yin Yeung, José Ramón López-López, Alister McNeish, Susumu Ohya, María Teresa Pérez-García, Iain Greenwood
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Journal Title
Frontiers in Physiology
Volume: 8
Pages: 500
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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