2019 Fiscal Year Annual Research Report
変形性関節症における老化細胞エクソソームの解明と機械学習を利用した治療薬の探索
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19H03785
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
味八木 茂 広島大学, 病院(医), 講師 (10392490)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中佐 智幸 広島大学, 病院(医), 講師 (60467769)
眞田 洋平 広島大学, 病院(医), 研究員 (50796117)
山西 芳裕 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (60437267)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 変形性関節症 / 老化細胞 / エクソソーム / microRNA / 機械学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、変形性関節症（OA）は老化細胞から分泌するmiRNAを含むエクソソームによる組織恒常性ネットワークの破綻と関係するという仮説のもと、関節恒常性維持に関わる骨髄間葉系幹細胞（MSC）、軟骨細胞由来エクソソームを解析し、老化細胞由来のmiRNAを含むエクソソームとOAの関係を探索する。現在、エクソソーム内のmiRNAがOAに関与しているかについて解析を行うために遺伝子改変マウスを用いて解析している。関節軟骨細胞より分泌したエクソソームmiRNAのトップ２である２種類のmiRNAの全身もしくは軟骨特異的KOマウス及び過剰発現マウスの自然加齢モデルとOA誘導モデルによりOA発症の有無や程度を病理組織学的に解析した。さらに、OA抑制効果を示すことが報告されているダサシニブとケルセチンを含む老化細胞除去薬や抗老化・抗酸化関連の化合物など（10種）を正例となる候補薬について、老化促進マウスへの投与による病理組織学的解析を行った。また、軟骨細胞におけるその薬物応答遺伝子発現解析をRNA-Seqを用いて行い、自前の薬剤応答遺伝子発現データとした。以上のことより、今後、研究分担者らとともに機械学習プログラムにより、発現データ、そしてKEGGデータベースなどを用いて日本や欧米で承認されている全ての薬物に適用し、薬物に関する構造を含むケミカル情報や副作用情報、薬物応答遺伝子発現情報、疾患に関するフェノタイプ情報やパスウェイ情報などの網羅的データを融合解析し、潜在的な薬物の効能を体系的に大規模予測するためのin silico手法を用いた解析を行い、候補既存薬を探索していく。本研究は、OAにおけるmicroRNAを含むエクソソームの機能解明や新たなOA治療薬開発に向けた基盤研究である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
遺伝子改変マウスの作製は終わり、それぞれの遺伝子改変マウスについて自然加齢とOA誘導モデルについて順調に進んでおり、一部解析が開始されている。現在、各実験に用いるマウスのn数を増やしている。しかし、既報告の正例となる候補薬である老化細胞除去薬や抗老化・抗酸化関連の化合物について、老化促進マウスへの投与による病理組織学的解析を行っているが、OA抑制効果を示さないものもあり、正例となる候補薬の選別にやや戸惑っている。また、薬剤などによる老化細胞誘導条件などが決定に時間を要しており、老化細胞由来エクソソームの解析がやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画から大きく変更する必要はなく、研究計画に沿って実施していく。
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Research Products
(1 results)
