Treatment methods for cancer cachexia and sarcopenia that target a novel brain - bone marrow axis and bone-marrow-derived cells

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K09249
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 浅川 明弘 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (10452947)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 八木 孝和 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 講師 (10346166) ; 安宅 弘司 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 特任講師 (30563358) ; 加藤 郁夫 神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (70509843) ; 網谷 東方 鹿児島大学, 医歯学域附属病院, 講師 (70535674)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ミクログリア / 骨髄細胞

Outline of Annual Research Achievements

ミクログリアの外因性の刺激に対する変化の解析において、dexamethasoneの投与は、CX3C chemokine receptor type 1 (CX3CR1)のmRNAの発現を低下させた。Insulin-like growth factor-1の投与は、CX3CR1のmRNAの発現を上昇させた。Fractalkineの投与は、lipopolysaccharide (LPS)によるtumor necrosis factor (TNF)-α、cyclooxygenase-2およびinterleukin (IL)-1βのmRNAの発現の増加、p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK)のリン酸化亢進、を抑制した。C57BL/6マウスにおいて、dexamethasoneの7日間の末梢投与は、海馬におけるCX3CR1のmRNAの発現を低下させた。高脂肪食飼育下のマウスの海馬および視床下部でのTNF-αのmRNAの発現は増加し、fractalkineおよびCX3CR1のmRNAの発現は減少した。サイトカインが高値となる罹癌状態における、植物由来のatractylenolideⅢのミクログリアへの作用を検討した結果、atractylenolideⅢの投与はtoll-like receptor 4のmRNAの発現および蛋白レベルを低下させ、LPSによるTNF-α、IL-1βのmRNAの発現および蛋白レベルの増加、p38 MAPKおよびc-Jun N-terminal kinaseのリン酸化の亢進、を抑制した。また、骨髄細胞の大腿骨骨髄内移植法を確立するとともに、骨髄細胞－老化の関係を解明するため、老化促進モデルマウスの血液、臓器を採取し解析を実施した。これらの知見により、ストレスや食、担癌により、ミクログリアの遊走・接着・機能が変化し、ミクログリアによる標的臓器の機能が制御されている可能性が示された。