2020 Fiscal Year Research-status Report
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18K10766
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
土田 和可子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (90610014)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩田 全広 日本福祉大学, 健康科学部, 准教授 (60448264)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ステロイド / 温熱刺激 / アミノ酸栄養 / 骨格筋 / 筋萎縮 / タンパク質合成 / タンパク質分解 / 代謝異常 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
積極的な身体運動は、ステロイド療法の副作用の一つである骨格筋機能低下の治療や進行予防に有効であるが、臨床で遭遇する患者の中には、原疾患そのものの特異的な病態や合併症などによって運動制限を有する者も多く存在するため、その代償となる治療法の早期開発が求められている。そこで、本研究課題では、熱という物理的刺激とアミノ酸栄養に対する筋細胞応答に着目し、温熱刺激またはホエイプロテイン投与がステロイドによる代謝異常とそれに伴う筋萎縮の進行過程に及ぼす影響とその作用機序の解明を行い、臨床応用に向けた科学的根拠を集積するとともに、温熱刺激とホエイプロテイン投与を組み合わせた治療介入が、タンパク質の合成能・分解能と代謝異常を相加的に改善することで、より効果的かつ効率的に筋萎縮の進行を抑制するのではないかといった仮説を検証することを目的としている。
2020年度においては、これまでに得られた研究成果を元に、追試・追加実験を行った。具体的には、 温熱刺激の効果を検証した実験系において、ステロイド投与により萎縮が誘導される筋管細胞に温熱刺激を加えると、その萎縮進行が抑制されるとともに、タンパク質分解に関わる情報伝達経路の活性化が抑制されるだけでなく、タンパク質合成に関わる情報伝達経路の不活性化も抑制されることを明らかにした。また、アミノ酸栄養の効果を検証した実験系において、筋管細胞にホエイプロテインを投与すると、タンパク質合成に関わる情報伝達経路が活性化され、タンパク質分解に関わる情報伝達経路は不活性化されるとともに、筋肥大が引き起こされることを確認した。加えて、アミノ酸含有量の異なる数種類のホエイプロテインを投与し、これらの肥大効果の違いについて、現在、解析を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2018年度途中より2019年度の期間に研究を中断したため、補助事業期間を延長した。そのため、申請時の予定よりは進捗はやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
補助事業期間延長を除き、研究の推進方策に大きな変更はない。
今後は、これまで得られている研究結果を基に、培養細胞を用いて追加実験を行い、温熱刺激とアミノ酸栄養がステロイド投与に伴う筋萎縮を抑制する詳細な作用機序を検討するとともに、温熱刺激とアミノ酸栄養を併用した治療介入が、タンパク質の合成能・分解能と代謝異常を相加的に改善できるかどうかを、組織病理学的、生化学的、分子生物学的指標を用いて検討していく予定である。また、培養細胞実験で得られた結果を基礎資料として、ステロイド筋症モデル動物を対象に用いて、温熱刺激、アミノ酸栄養、またはそれらの併用による治療介入を行い、ステロイド投与に伴う筋萎縮ならびに代謝異常の進行過程にどのように影響するのか、その効果検証を進めていく予定である。
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| Causes of Carryover |
2018年度途中より2019年度の期間、研究を中断したため、未使用額が発生した。2021年度は、培養骨格筋細胞を用いるため、細胞培養などに必要な消耗品（培養容器・培地・試薬など）を購入する。また、各実験終了後には生化学的検索と分子生物学的検索を各種抗体や試薬、測定キットを用いて実施するため、これらの消耗品を購入する。その他、本研究課題に関する情報収集や成果発表を目的に国内外の関連学会への参加を予定しており、その旅費が必要となる。また、本研究課題に関する研究打ち合わせや研究成果の発表に伴い、謝金、会議費、印刷費、英文校閲料、投稿料などが必要となる。そのため、これらに研究費を充当する予定である。
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