2017 Fiscal Year Research-status Report
ブタ肝臓分解物由来生理活性物質による脊髄損傷治療薬の開発
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16K15660
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
羽二生 久夫 信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (30252050)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塚原 完 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (00529943)
松田 佳和 日本薬科大学, 薬学部, 教授 (20377633)
高橋 淳 信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (60345741)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 脊椎損傷 / 生理活性物質 / リン脂質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はヒトでの記憶学習機能改善効果が見られたブタの肝臓をプロテアーゼ処理したブタ肝臓分解物（PLD）に多く含まれている脂質成分が脊髄損傷に対しても有効な生理活性があるのではないかと考え、その有効性の有無を検証し、成分特定、さらにそのメカニズム解明を行い、新たな脊髄損傷治療の可能性を明らかにすることが目的である。
前年度構築したラットを使った脊椎損傷モデルでのPLDの有効性の検証を行った。その結果、ヒトでの認知機能改善効果が見られた量と同程度の2週間にわたる連続投与でBBBテストのスコア改善傾向が見られた。特に完全切断ではないラットでは3日目からコントロール群と比較して明らかな改善効果が見られ、PLDに脊椎損傷治療のためのシーズがある事が明確となった。
次にPLDに含まれるリン脂質の詳細な成分分析とともに、1週間連続投与後のマウスの脳組織と血漿中のリン脂質成分の分析も行い、PLD投与の有無によるマウス体内のリン脂質成分の変化を検討した。PLDに含まれるリン脂質はリゾ体が非常に多いという特徴があった。そして、マウス体内中ではリゾ体は脳組織と血漿中ともコントロールと比較して低下しているものが多いのに対し、ジアシル体は脳組織で増加、血漿中で減少しているものが多い傾向が見られた。
PLDに最も多かったものはフォスファチジルコリン（PC）であったことからコリンの影響を神経関連培養細胞を使って検討した。通常の培地はコリンが含まれている事からコリンフリー培地を作製し、通常培地と比較したところ、神経芽細胞やアストロサイトはその影響は少なかったがミクログリアで増殖に明らかな差が見られ、PLDの添加によってその増殖の抑制が回復した。PLDの有効性のメカニズムの一つとしてPLDに多く含まれるPCのコリンがミクログリアを活性化し、損傷部位の早期修復を導いている可能性が明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
前年度に椎弓切断法による脊髄損傷モデルラットが安定してできるようになり、実際の暴露実験を行ったところ、一定量以上の投与量で有効性がある事が明らかになり、かつ、その有効性は完全切断されたラットでは見られなかったことから、PLDの有効性は新たな神経の再生ではなく、切断されずに残った神経の回復の促進である可能性を明らかにできたと考えている。なお、椎弓切断に伴う膀胱直腸障害のコントロールがより安定したデータ採取に必須であり、今後の研究に活かす予定である。
次に、このPLDの有効成分を同定するためにPLDに含まれるリン脂質成分の分析、および、代謝による影響を見るために、PLDを1週間投与したマウスの血中、および脳組織中のリン脂質成分の分析も行った。この分析はジアシル体とリゾ体の各5種類ずつについてLC-MSによるMRM/SRM法を用いて詳細に定量分析し、PLDに含まれる主要リン脂質成分と代謝による影響を明らかにする事ができ、有効成分の同定の一助になる情報が得られた。
前述した分析で得られた成分の最も主要成分であるPCは代謝産物としてコリンが産生されるが、このコリンは我々が既に報告しているようにコリン自体が神経保護因子であるBDNFを産生する事が明らかとなっている。そして、このコリンは細胞培養で用いる通常の培地中に含まれている事から、そこでこのコリンを除いた培地でPLDの影響を見たところ、神経細胞やアストロサイトに対しては影響がなかったが、ミクログリアに対して影響を与える事が明らかになった。ミクログリアは神経細胞の炎症反応に深くかかわっている事からPC由来のコリンが脊髄損傷の治癒に関わっている可能性が明らかとなった。ただし、他にも多くの種類のリン脂質が含まれている事から、更なる検討が必要である。
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| Strategy for Future Research Activity |
PLDの脊椎損傷に対する有効性についてまずは論文化する予定である。その上で、コリンが関連しないリン脂質について更なる検討を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
論文執筆が年度内に完了できなかったことから、次年度での論文発表のために使用する。
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[Presentation] 脊髄損傷モデルラットにおけるブタ肝臓分解物の治癒効果の検討2018
Author(s)
上田勝也, 鎌仲貴之, 滝沢崇, 黒田千佳, 石田悠, 塚本圭祐, 佐藤和三郎, 塚原完, 松田佳和, 齋藤直人, 羽二生久夫
Organizer
日本薬学会第138年会
