2017 Fiscal Year Research-status Report
椎間板変性におけるIL-17の役割の解析と新規IL-17活性阻害剤の探索
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17K10946
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
隅山 香織 東海大学, 医学部, 講師 (20433914)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
酒井 大輔 東海大学, 医学部, 准教授 (10408007)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | インターロイキン17 / 椎間板 / 低分子化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ラット椎間板髄核細胞を1%の低酸素濃度条件で培養し、IL-17Aを投与して評価した。次に、in Silico解析で得られた新規IL-17A活性阻害候補化合物であるSTK630921(以下STK)の作用の評価を行った。
50ng/ml のIL-17Aを24時間投与すると、COX-2、IL-6に加えSTAT-3, MMP-3,MMP-13のmRNAの有意な増加が認められた(n=4,p<0.05)。また、STK50μg/mlとIL-17A50ng/mlの投与24時間後にこれらのmRNAの発現は、IL-17A単独投与群と比較して有意に抑制された(n=4,p<0.05)。さらに、MAPK経路の主要な因子であるp38, ERK, JNKの活性阻害剤であるSB203580,PD98059, SP600125をそれぞれ10μMとIL-17A50ng/mlを髄核細胞に投与した24時間後、COX-2のmRNA発現は全ての活性阻害剤投与条件下でIL-17単独投与群と比較して有意に減少し、IL-6はSB203580,PD98059の投与下で有意な減少を呈した(n=3,p<0.05) 。STK50μg/mlとIL-17A50ng/mlを投与30分後にp38のリン酸化がIL-17A単独投与群と比較して有意に抑制された(n=3, p<0.05)。
今回の結果から、IL-17Aは椎間板の変性進行に関与する因子の制御に関与している可能性が示唆され、IL-17A活性の制御は変性椎間板の有効な治療標的になり得ると考えられた。低分子化合物STKはIL-17A活性阻害剤の候補化合物として有望であると考えられた。さらに、MAPK経路はIL-17AによるCOX-2発現を介在する経路の一つであると考えられ、STKはp38の制御に作用することによりCOX-2やIL-6の発現に関与している可能性が示唆された。
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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
平成29年度は計画通り、培養細胞を用いたIL-17Aの作用とIL-17A阻害剤候補化合物の効果の評価を行い、IL-17Aが椎間板変性を促進する因子の制御に関与する事、我々が探索して選出した低分子化合物はIL-17Aの活性阻害効果を有する可能性を確認することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度までの結果を踏まえ、①動物モデルを用いたIL-17A阻害剤候補化合物の評価、②培養細胞を用いたIL-17AとIL-17Aと阻害剤候補化合物に対する細胞内シグナル因子の反応の解析を行う予定である。
①の動物モデルを用いた評価では、ラット椎間板変性モデルを作成し、IL-17A阻害剤候補化合物を椎間板内に注射し、椎間板変性の進行度、前年度に確認したIL-17Aにより発現が上昇した因子の反応、IL-17A阻害剤候補化合物の生体組織障害性の有無、等を中心に評価する。
②の培養細胞を用いた評価は、前年度と同様の手法により、前年度に評価した対象以外の細胞内シグナル因子の反応の解析と、前年度に評価した候補化合物以外の新しい候補化合物の評価を並行して行う。
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| Causes of Carryover |
培養細胞を用いたIL-17A阻害剤候補化合物の効果が予想よりも少ない容量で確認できたことから、平成29年度の本助成金を全額使用せずに研究を遂行することが可能であった。
平成30年度はIL-17関連疾患動物モデルの作成、及びこれまで評価した低分子化合物以外の新しい候補化合物の評価に前年度からの繰越金を使用する。
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