2020 Fiscal Year Research-status Report
抗NLRP3インフラマソーム・抗線維化作用を併せ持つ天然物を活用した薬剤開発
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19K07076
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| Research Institution | Toyama Prefectural Institute for Pharmaceutical Research |
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Principal Investigator |
本田 裕恵 富山県薬事総合研究開発センター, その他部局等, 主任研究員 (10463134)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | NLRP3インフラマソーム / イソリクイリチゲニン / NASH |
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| Outline of Annual Research Achievements |
以前に我々は生薬甘草の成分イソリクイリチゲニン（ILG）がNLRP3 インフラマソームの活性化を阻害すること、また高脂肪食投与マウスにおいてはILG混餌により内臓脂肪組織でのIL-1βの産生を減少させ、体重増加やインスリン抵抗性を改善する作用を持つことを見出した。また、ILGは内臓脂肪組織の線維化を抑制することを見出した。
本研究ではこれらの研究を更に発展させ、１．ILGがNLRP3インフラマソーム活性化を阻害する分子機序を解明すること、２．NASH（非アルコール性脂肪性肝炎）に対するILGの有用性を検証することを主目的とする。
1. に関しては、ILGの標的タンパク候補として絞り込んだ2種のタンパクを入手し、分子間相互作用解析装置を用いて各々のタンパクとILGとの結合性について検討を行った。またILGを細胞に反応させ洗浄を行った後NLRP3インフラマソーム活性化剤を添加した場合においてもIL-1βの産生抑制効果が認められたことから、ILGは標的タンパクと不可逆的な共有結合をしており、ILGのα,β-不飽和カルボニル基がマイケルアクセプターとして働いていることが推察された。
2. に関してはマウスにCDAHFDを12-15週間摂餌させILGを混餌投与し、以下のとおり評価を行った。(1)脂肪肝形成への影響を組織染色や血中ALT, ASTを測定して調べた。(2)肝臓組織のTGF-β、1型コラーゲン等の発現を組織学的手法やリアルタイムPCR法で調べ、線維化に与える影響を検討した。(3)肝臓の慢性炎症状態への影響を調べるため、IL-1β, TNF-αの発現や、NLRP3、ASC、Caspase-1といったNLRP3インフラマソーム構成タンパクの発現をリアルタイムPCRにて比較した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
NLRP3インフラマソーム活性化への関与が報告されている因子への影響を調べることで、ILGの標的候補を現在２つのタンパクに絞り込み、ILGとの結合性について確認することができた。
また、ILGのNASHモデルマウスへの有用性の検証については、ILG混餌により線維化関連遺伝子や炎症関連遺伝子の発現の上昇が抑制される傾向が認められ、有効性が示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. ILGがNLRP3インフラマソーム活性化を阻害する分子機序の解明
ILGと標的候補タンパクの結合性について分子間相互作用解析装置において確認を行ったところであるが、さらに結合を裏付けるデータの取得を行う。ILGが標的タンパクとATPとの結合を阻害するか否か、標的タンパクのATPase活性を阻害するか否かについても検討を行う。
2. NASH（非アルコール性脂肪性肝炎）に対するILGの有用性の評価
ILGのNASH病態改善効果に対するNLRP3インフラマソーム活性化抑制作用の影響を検討するため、CDAHFD摂餌群においてin vivoでmature IL-1βの産生が上昇しているか、またILGを混餌することによりこれが抑制されるかを検討する。具体的には血漿中のIL-1βの量や、肝臓をex vivoにて培養した際に培養上清中に産生されるIL-1βの量を測定し比較を行う。また、ILGの肝臓組織での線維化・炎症関連タンパクの発現に与える影響をウェスタンブロッティングで検討する。
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| Causes of Carryover |
2019-2020年度にかけて行われた所属機関動物実験施設の改修工事に伴い、動物実験数が限定されたため、マウスの購入数が予定よりも少なかった。残額は、ILGの作用機序の解析のため、細胞培養用試薬、抗体、プライマー等の実験用試薬購入のため使用する計画である。
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