ERストレスプレコンディショニング法によるNSAIDs起因性小腸潰瘍治療戦略

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K15765
• Research Institution: Osaka Medical College
• Principal Investigator: 小嶋 融一 大阪医科大学, 医学部, 特別職務担当教員(講師) (10747744)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ERストレス / NSAIDs / 小腸障害

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、非ステロイド系抗炎症薬（NSAIDs）起因性小腸障害におけるERストレスの役割を、オートファジーおよびアポトーシスとの関連を中心に詳細に検討し、ERストレスの人為的制御（ERストレスのプレコンディショニング）によるNSAIDs起因性小腸潰瘍治療の可能性を詳細に検討することである。これまでに、ERストレスインデューサー、Thapsigargin（TG）による前処理が、インドメタシン（IM)による小腸細胞の障害を抑制する事を見出してきた。しかし、今回用いたTG等の汎用型ストレスインデューサーは、薬物としての応用を考えた場合には、十分ではない。そこで、使用しやすいERストレスインデューサーを探索して、解糖系阻害薬が効果的であることを見出した。この物質は、ガン治療にも応用されようとしている物質であり、ヒトにも応用可能と考えている。本物質をラット小腸細胞IEC6細胞に24時間前処理を行うと、濃度依存的にIMによる細胞障害が抑制された。本物質自体による毒性は、殆ど観察されず、高い忍容性をもってIMによる障害を抑制する事が観察された。分子レベルで解析するため、発現タンパク質をWestern blot法により解析した所、細胞飢餓時に誘導されるAMP依存性キナーゼ（AMPK）の活性化が観察された。この活性化が、IMによる障害の抑制に関与しているかどうかを確認するため、AMPK活性化剤、AICAR、でIEC細胞を前処理すると、IMによる障害が軽減された。この事から、この物質が、AMPKの活性化を介して、IMによる細胞障害を抑制している可能性が示唆された。本物質は、ERストレスを誘導するとともに、強力なオートファジー誘導能もあり、ERストレスとオートファジーがどのようにIM起因性小腸障害に寄与しているのか、現在解析中である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究は、NSAIDs起因性小腸障害におけるERストレスがオートファジーおよびアポトーシスを引き起こす機序を詳細に検討し、ERストレスを人為的に制御する（ERストレスのプレコンディショニング）ことにより小腸潰瘍を治療するための分子的基盤を明らかにすることを目的としている。つまり、ERストレスのプレコンディショニング効果を実証することが目的である。この点については、ラット小腸細胞株IEC6細胞を使用したin vitro実験においては、概ね確認することが出来た。また、効果的にERストレスを引き起こし、且つ、NSAIDs起因性小腸障害を抑制する薬剤候補も見出すことが出来た。今後は、予定通り、in vivoでの効果を検討するため、マウスを使用したin vivoでの実験を開始予定である。但し、分子機序の解明については、未だ不十分であり、その点は予定よりも遅れていると認識している。最終年度にあたり、スピード感をもって、研究を推進していく所存である。

Strategy for Future Research Activity

今後は、ラット小腸細胞IEC6細胞で得られた知見を、マウス個体を使用したin vivo実験に移行する予定である。並行して、今回見出した物質の効果を分子レベルで検討していく所存である。IEC6細胞で観察された効果を、in vivoでも実証することが出来れば、ヒトへの応用も視野に入ってくると考えている。
前段階の実験として、マウス個体においても、我々が見出した物質が、ERストレス及びオートファジーを効果的に、誘導することは確認済みである。

Causes of Carryover

研究の進捗状況により、若干、予算執行にずれが生じたため、次年度使用が生じた。来年度は、実験計画に従い、効果的に、予算を執行していく所存である。具体的には、in vivo実験を行うため、動物（マウス）や必要試薬の購入等、必要物品の購入に使用する予定である。その他、論文投稿準備のための使用も予定している。

Research Products

• [Journal Article] Preventive effect of ecabet sodium on low-dose aspirin-induced small intestinal mucosal injury: a randomized, double-blind, pilot study (2019)
  • Author(s): Ota, K. Takeuchi, T. Kojima, Y. Harada, S. Hirata, Y. Sugawara, N. Nouda, S. Kakimoto, K. Kuramoto, T. Higuchi, K.
  • Journal Title: BMC Gastroenterol Volume: 19 Pages: 1-6
  • DOI: 10.1186/s12876-018-0923-7
  • Peer Reviewed