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2017 Fiscal Year Research-status Report

副作用のない脂質異常症の併用薬剤の開発

Research Project

Project/Area Number 17K19766
Research InstitutionFukuoka Dental College

Principal Investigator

平田 雅人  福岡歯科大学, 口腔歯学部, 客員教授 (60136471)

Project Period (FY) 2017-06-30 – 2020-03-31
Keywordsオステオカルシン / フィブラート製剤 / 脂肪酸β酸化 / 脂質異常症
Outline of Annual Research Achievements

骨基質タンパク質であるオステオカルシン(OC)は、糖・脂質代謝を司るホルモン作用を有する。ヒトを対象とした疫学調査より、血清中性脂肪ならびにLDL-コレステロール値とOC量には負の相関があると報告されている。
脂質異常症の治療薬として汎用されるフィブラート製剤は肝臓PPAR-α (peroxisome proliferator-activated receptor-α)の活性化により効果を発揮する。フィブラート製剤単独で効果が不十分な患者に対してはスタチン製剤との併用が検討されるが、腎機能障害がある場合は併用禁忌である。本研究では、OCによる脂質代謝亢進メカニズムを解明し、OCがスタチン製剤に代わるフィブラート製剤の補助薬となり得るか検討することを目的とする。
マウス由来肝細胞をOCとフィブラート製剤であるベザフィブラート(BF)の共存下で培養したところ、BFあるいはOC単独で作用させた場合と比べてアシルCoA-オキシダーゼ(ACOX、ペルオキシソームの脂肪酸β酸化系酵素)ならびに中鎖アシルCoA-デヒドロゲナーゼ (MCAD、ミトコンドリアβ酸化系の初発酵素) のタンパク質発現量が増加していた。また、肝細胞をOC刺激した際、細胞内のエネルギーセンサーであるAMPK (AMP-activated protein kinase) のリン酸化とPPARγのコアクチベーターであるPGC-1α (peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-α) の発現量が増加していた。以上のことから、OCがフィブラート製剤による脂質代謝亢進機能を増強することが示唆された。
また、普通食で飼育した野生型マウスに2週間OCを経口投与すると肝臓のACOXならびにMCADのタンパク質発現量が増加することも確認した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

培養細胞でOC刺激による脂質代謝関連酵素ならびにそれらの転写因子のタンパク質レベルの検出を進め、BFとの併用でそれらの発現が増強することを確認した。フィブラートの作用は主としてPPARαの活性化を介したものであることが知られている。OCによるPPARαの核内移行やリン酸化修飾の有無を検証する予定にしていたが、そこには至っておらず、計画は若干遅れている。実験開始当初使用していたマウス肝臓由来細胞株NCTC1469が予想に反して実験操作に適しておらず、新しい細胞(Hepa1-6)を購入してやり直したことがその原因である。しかしHepa1-6を用いた実験はすでに軌道に乗っている。また、平成30年度の動物実験開始に向けて脂質異常症を誘発する飼料をデザインし、予備実験をすでに開始している。今後は予定通りに計画を実施できると考えている。

Strategy for Future Research Activity

(1)OCによるPPARαのリン酸化の有無とリン酸化部位をプロテオミクス解析によって同定する。また、リン酸化程度をOCあるいはBF単独と併用した場合とで生化学的に検出・比較する。
(2)脂質異常症モデルマウスを用いてマウス個体に対するBF、OC、およびその併用の影響を検討する。具体的には、肝臓におけるACOX、MCAD発現量の比較、脂質代謝関連酵素およびその転写因子の発現量比較、PPARαリン酸化をはじめとする翻訳後修飾の比較を行う。
(3)上記実験にてOCによる脂質代謝亢進作用が確認の上、OCによる脂質異常症予防効果の検証を行う。脂質異常症誘発飼料で飼育開始と同時にOCあるいはBF投与を開始し、体重、血糖値、血中中性脂肪、LDL-コレステロールならびに各種ホルモンや炎症性サイトカインなどをモニターするとともに、脂質代謝関連酵素等の発現量を比較する。

Causes of Carryover

OCによるPPARαの核内移行やリン酸化修飾の有無を検証する予定にしていたが、実験開始当初使用していたマウス肝臓由来細胞株NCTC1469が予想に反して実験操作に適しておらず、新しい細胞(Hepa1-6)を購入してやり直したために計画は若干遅れている。そのために、次年度使用額が生じた。

  • Research Products

    (14 results)

All 2017

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Phospholipase C-related, but catalytically inactive protein (PRIP) up-regulates osteoclast differentiation via calcium-calcineurin-NFATc1 signaling2017

    • Author(s)
      Murakami, A., Matsuda, M., Harada, Y. and Hirata, M.
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry

      Volume: 292 Pages: 7994-8006

    • DOI

      10.1074/jbc.M117.784777

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phospholipase C-related but catalytically inactive proteins regulate ovarian follicle development2017

    • Author(s)
      Matsuda, M. and Hirata, M.
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry

      Volume: 292 Pages: 8369-8380

    • DOI

      10.1074/jbc.M116.759928

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Propofol anesthesia is reduced in phospholipase C-related inactive protein type-1 knockout mice2017

    • Author(s)
      Nikaido, Y., Furukawa, T., Shimoyama, S., Yamada, J., Migita, K., Koga, K., Kushikata, T., Hirota, K., Kanematsu, T., Hirata, M. and Ueno, T.
    • Journal Title

      Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics

      Volume: 361 Pages: 367-374

    • DOI

      10.1124/jpet.116.239145

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Uncarboxylated osteocalcin induces antitumor immunity against mouse melanoma cell growth2017

    • Author(s)
      Hayashi, Y., Kawakubo-Yasukochi, T., Mizokami, A., Hazekawa, A., Yakura, T., Naito, M., Takeuchi, H., Nakamura, S. and Hirata, M.
    • Journal Title

      Journal of Cancer

      Volume: 8 Pages: 2478-2486

    • DOI

      10.7150/jca.18648

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Suppression of cell migration by phospholipase C-related catalytically inactive protein-dependent modulation of PI3K signaling2017

    • Author(s)
      Asano, S., Taniguchi, Y., Yamawaki, Y., Gao, J., Harada, K., Takeuchi, H., Hirata, M. and Kanematsu, T.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 5408

    • DOI

      10.1038/s41598-017-05908-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 妊娠母体が摂取したオステオカルシンが次世代に及ぼす影響2017

    • Author(s)
      川久保-安河内友世、近藤皓彦、溝上顕子、平田雅人
    • Organizer
      第6回日本DOHaD学会学術集会
  • [Presentation] Sex differences in the regulation of energy metabolism by osteocalcin2017

    • Author(s)
      Mizokami, A., Kawakubo-Yasukochi, T. and Hirata, M.
    • Organizer
      2017 International Conference on Obesity and Metabolic Syndrome
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 脂肪細胞特異的GPRC6A欠損が全身代謝に与える影響2017

    • Author(s)
      溝上顕子、竹内 弘、自見英治郎、平田雅人
    • Organizer
      第59回歯科基礎医学会学術大会
  • [Presentation] シグナル調節分子PRIPの破骨細胞分化における役割2017

    • Author(s)
      松田美穂、自見英治郎、平田雅人
    • Organizer
      第59回歯科基礎医学会学術大会
  • [Presentation] 動脈硬化の病態におけるオステオカルシンの役割2017

    • Author(s)
      近藤皓彦、川久保-安河内友世、溝上顕子、自見英治郎、平田雅人
    • Organizer
      第59回歯科基礎医学会学術大会
  • [Presentation] オステオカルシンによる脂肪細胞へのネクロトーシス誘導メカニズムの解明2017

    • Author(s)
      大谷崇仁、溝上顕子、北河憲雄、稲井哲一朗、平田雅人
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [Presentation] 脂肪組織特異的GPRC6A欠損マウスの作製とその脂質代謝異常の解析2017

    • Author(s)
      向井悟、溝上顕子、樗木さくら、松田美穂、竹内弘、大谷崇仁、自見英治郎、平田雅人
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [Presentation] インスリン受容体基質のリン酸化制御におけるPRIPの役割2017

    • Author(s)
      高靖、溝上顕子、竹内弘、自見英治郎、平田雅人
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [Presentation] シグナル分子PRIPのカルシウムを介した破骨細胞分化制御への関わり2017

    • Author(s)
      松田美穂、村上絢子、自見英治郎、平田雅人
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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