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2018 Fiscal Year Research-status Report

Development of exercise-enhancing therapy targeting the liver-skeletal muscle network

Research Project

Project/Area Number 18K19560
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

篁 俊成  金沢大学, 医学系, 教授 (00324111)

Project Period (FY) 2018-06-29 – 2021-03-31
KeywordsセレノプロテインP / ヘパトカイン / 2型糖尿病 / インスリン抵抗性
Outline of Annual Research Achievements

我が国を含めた先進国では、高齢化に伴い糖尿病や骨格筋量と骨格筋力の低下(サルコペニア)が増大しており、運動効果を高める治療が求められている。申請者は、肝臓から分泌されるセレノプロテインP(SeP)が、骨格筋での受容体LDL receptor related protein 1(LRP1)を介して運動抵抗性を誘導することを明らかにした。そこで本研究の目的は、肝臓由来SeP-骨格筋受容体LRP1系を標的とした運動効果増強薬を開発することである。具体的には、SePプロモーター下分泌型ルシフェラーゼを安定発現する肝細胞株を評価系とした、既存臨床薬のスクリーニングと分子間相互作用解析システム(Biacore)を用いた受容体結合阻害薬のスクリーニング、さらにSeP中和抗体のスクリーニングを行い、候補となった薬剤を用いてin vivoで機能実験を行う。これらの系によって、優れた運動効果増強薬が得られれば、2型糖尿病、肥満症、脂肪肝といった運動療法が効果を有する多くの疾患に対しての新しい治療になる。さらに運動療法が持つ寿命延長効果を増強する健康寿命延長薬の開発につながる。
今年度はSePプロモーター下分泌型ルシフェラーゼを用いたスクリーニングを行った。薬剤ライブラリーは、東京大学創薬支援センター提供の低分子化合物(既存臨床薬1500種類)を使用した。その結果、SePプロモーターによる発現を強く制御する50種類の薬剤を同定することができた。さらに、スクリーニング系とは異なる細胞系、マウス初代培養肝臓細胞やヒト肝臓細胞株を用いて、SePの遺伝子発現量やタンパク質量の変化、インスリンシグナルへの影響を精査した。また、マウス個体への投与も行い、血中SePタンパク質濃度や血糖値の変化を調べた。これらの結果、最終的にSeP抑制薬として、3つの薬剤に絞り込むことができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

初年度にして既存臨床薬1500種類から3種類の薬剤に絞り込むことができた。また、分子間相互作用解析システムを用いた受容体結合阻害薬のスクリーニング、SeP中和抗体のスクリーニングも進めている。

Strategy for Future Research Activity

先行して進んでいる既存臨床薬スクリーニングによって得られた3種類の薬剤については、既存の作用、副作用の除去、SeP抑制の増強、および新たな知財としての価値を高める目的のため、大阪大学薬学研究科構造展開ユニットの協力を得て、構造的に類似性のある薬剤のスクリーニング、加えて薬剤の構造展開を実施し、ツール化合物や開発候補化合物を創製する予定である。

Causes of Carryover

端数が生じたので繰り越したが、ほぼ計画通りに執行している。

  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Circulating Concentrations of Insulin Resistance-Associated Hepatokines, Selenoprotein P and Leukocyte Cell-Derived Chemotaxin 2, during an Oral Glucose Tolerance Test in Humans2019

    • Author(s)
      Mohri Kensuke、Misu Hirofumi、Takayama Hiroaki、Ishii Kiyo-aki、Kikuchi Akihiro、Lan Fei、Enyama Yasufumi、Takeshita Yumie、Saito Yoshiro、Kaneko Shuichi、Takamura Toshinari
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 42 Pages: 373~378

    • DOI

      10.1248/bpb.b18-00549

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The influence of adiposity and acute exercise on circulating hepatokines in normal-weight and overweight/obese men2018

    • Author(s)
      Sargeant Jack A.、Aithal Guruprasad P.、Takamura Toshinari、Misu Hirofumi、Takayama Hiroaki、Douglas Jessica A.、Turner Mark C.、Stensel David J.、Nimmo Myra A.、Webb David R.、Yates Thomas、King James A.
    • Journal Title

      Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism

      Volume: 43 Pages: 482~490

    • DOI

      10.1139/apnm-2017-0639

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Endogenous Selenoprotein P, a Liver-Derived Secretory Protein, Mediates Myocardial Ischemia/Reperfusion Injury in Mice2018

    • Author(s)
      Chadani Hiroshi、Usui Soichiro、Inoue Oto、Kusayama Takashi、Takashima Shin-ichiro、Kato Takeshi、Murai Hisayoshi、Furusho Hiroshi、Nomura Ayano、Misu Hirofumi、Takamura Toshinari、Kaneko Shuichi、Takamura Masayuki
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 19 Pages: 878~878

    • DOI

      10.3390/ijms19030878

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comparison of Human Selenoprotein P Determinants in Serum between Our Original Methods and Commercially Available Kits2018

    • Author(s)
      Saito Yoshiro、Misu Hirofumi、Takayama Hiroaki、Takashima Shin-ichiro、Usui Soichiro、Takamura Masayuki、Kaneko Shuichi、Takamura Toshinari、Noguchi Noriko
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 41 Pages: 828~832

    • DOI

      10.1248/bpb.b18-00046

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] p62-mediated autophagy affects nutrition-dependent insulin receptor substrate 1 dynamics in 3T3-L1 preadipocytes2018

    • Author(s)
      Igawa Hirobumi、Kikuchi Akihiro、Misu Hirofumi、Ishii Kiyo-aki、Kaneko Shuichi、Takamura Toshinari
    • Journal Title

      Journal of Diabetes Investigation

      Volume: 10 Pages: 32~42

    • DOI

      10.1111/jdi.12866

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Serum selenoprotein P, but not selenium, predicts future hyperglycemia in a general Japanese population2018

    • Author(s)
      Oo Swe Mar、Misu Hirofumi、Saito Yoshiro、Tanaka Mutsumi、Kato Seiji、Kita Yuki、Takayama Hiroaki、Takeshita Yumie、Kanamori Takehiro、Nagano Toru、Nakagen Masatoshi、Urabe Takeshi、Matsuyama Naoto、Kaneko Shuichi、Takamura Toshinari
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Pages: 16727

    • DOI

      10.1038/s41598-018-35067-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Anti-oxidative hepatokine selenoprotein P impairs brown fat thermogenesis by suppressing mitochondrial ROS2019

    • Author(s)
      Hiroaki Takayama, Swe Mar Oo, Hirofumi Misu, Kiyo-aki Ishii, Toshinari Takamura
    • Organizer
      Keystone Symposia Obesity and Adipose Tissue Biology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 非アルコール性脂肪性肝疾患のReal-World Date:肝病理進展に寄与する病態2019

    • Author(s)
      篁 俊成
    • Organizer
      第53回糖尿病学の進歩
    • Invited
  • [Presentation] Gamma-glutamyltransferase levels reflect glycaemic status in type 2 diabetic people treated with an SGLT2 inhibitor2018

    • Author(s)
      T. Takamura, K. Kaku, A. Yoshida, H. Kusakabe, H. Suganami
    • Organizer
      the 54th EASD Annual Meeting 2018 in Berlin, Germany
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 肝臓-骨格筋連関が形成する糖尿病の新病態2018

    • Author(s)
      篁 俊成
    • Organizer
      第5回肝臓と糖尿病・代謝研究会
    • Invited
  • [Presentation] Lessons from type 2 diabetic liver2018

    • Author(s)
      篁 俊成
    • Organizer
      第84回日本生化学会東北支部会
    • Invited

URL: 

Published: 2019-12-27  

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