2020 Fiscal Year Research-status Report
疾患発症メカニズムにおける多機能性タンパク質レギュカルチンの重要性の解明
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19K07092
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
村田 富保 名城大学, 薬学部, 教授 (80285189)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | レギュカルチン / 肥満症 / 癌 / 神経変性疾患 / 骨粗鬆症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究計画ごとに、レギュカルチン（RGN）に関する研究実績について述べる。
（１）肥満症の発症機序におけるRGNの関与の解明： RGNを過剰発現させた3T3-L1脂肪細胞とマクロファージRAW264.7細胞を共培養することで、マクロファージから放出された炎症性サイトカインによって惹起される3T3-L1脂肪細胞の炎症反応がRGNによって抑制されることを見出した。
（２）癌の発症機序におけるRGNの関与の解明：ヒト骨肉腫細胞株Saos-2にRGNを過剰発現させたところ、細胞内情報伝達経路の中で細胞増殖に関連する因子の発現が変化することで、細胞増殖が抑制されることを見出した。さらに、癌抑制遺伝子p53が欠損している乳腺上皮細胞MCF10A細胞にRGNの組み換えタンパク質を作用させたところ、細胞内のMAPキナーゼ経路やPI3キナーゼ経路が抑制され、細胞増殖が抑制されることを見出した。
（３）神経変性疾患の発症機序におけるRGNの関与の解明：神経分化したPC12細胞で小胞体ストレスを惹起させた場合に、RGNを過剰発現させることで、小胞体ストレスセンサーであるPERKの活性化が抑制されて、翻訳開始因子eIF2αのリン酸化抑制に伴ってストレス顆粒の形成が抑制された。さらに、RGNを過剰発現させることで、小胞体内に存在する分子シャペロンの発現量も増加した。
（４）骨粗鬆症の発症機序におけるRGNの関与の解明：骨粗鬆症モデルマウスでは血液中のRGN濃度が上昇することを見出し、骨粗鬆症モデルマウスに抗RGN抗体を定期的に静脈投与したところ、骨に存在する破骨細胞数が減少することを見出した。
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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
（１）「肥満症の発症機序におけるRGNの関与の解明」：マクロファージを介した脂肪組織における炎症反応がRGNによって抑制されることを立証できたことで、当初の予定通りに研究は進んでいる。
（２）「癌の発症機序におけるRGNの関与の解明」：骨肉腫細胞でRGNを過剰発現させることにより、骨肉腫の発症・進展を抑制することが可能になることを立証でき、さらには、p53が機能しない細胞の増殖能に対してRGNの組み換えタンパク質が抑制効果を示すことを立証することができ、RGNを標的とした癌治療の基礎研究の構築に向けて、当初の予定通りに研究は進んでいる。
（３）神経変性疾患の発症機序におけるRGNの関与の解明：ストレス顆粒の形成度合を指標にして、神経細胞の小胞体ストレス応答反応におけるRGNの機能的役割を解明することができ、当初の予定通りに研究は進んでいる。
（４）骨粗鬆症の発症機序におけるRGNの関与の解明：骨粗鬆症の発症に伴って血中のRGN濃度が上昇することに着目し、両側卵巣摘出により作製した閉経後骨粗鬆症モデルマウスに抗RGN抗体を静注することで、破骨細胞数の減少を認めることができ、当初の実験計画よりは、実験の進捗は遅れているものの、研究自体は進むことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）「肥満症の発症機序におけるRGNの関与の解明」：マクロファージを介した3T3-L1脂肪細胞の炎症反応に対するRGNの保護効果を立証できたことから、独自に作製したRGNを過剰発現したトランスジェニックラットを用いて、高脂肪食を摂取したRGNトランスジェニックラットで、脂肪組織における炎症反応が抑制されることを調べる予定である。
（２）「癌の発症機序におけるRGNの関与の解明」：現在、RGN遺伝子が欠損したマウスの作製が遅れているため、RGNの発現低下と癌の発症・進展との関連性をin vivoで調べる実験系を早急に構築することが難しい現状ある。そこで、昨年度と本年度に得られた腎臓癌細胞及び骨肉腫細胞に対するRGNの細胞増殖抑制効果を鑑みて、腎臓癌及骨肉腫のモデルマウスにRGNを発現するアデノウイルスを感染させ、腫瘍形成が抑制されることを調べ、RGNを標的とした遺伝子治療の基礎研究を実施する予定である。
（３）神経変性疾患の発症機序におけるRGNの関与の解明：予定では、iPS細胞から作製した神経細胞でも、小胞体ストレス応答反応におけるRGNの機能的役割を調べることになっていたが、時間的な問題で実施できていないため、今後、実施する予定である。さらに、RGNトランスジェニックラットを脳虚血し、脳内の神経細胞で形成されるストレス顆粒の形成度合を指標にRGNの神経保護作用を調べたいと考えている。
（４）骨粗鬆症の発症機序におけるRGNの関与の解明：今後も閉経後骨粗鬆症モデルマウスを用いて、骨粗鬆症に対する抗RGN抗体の有効性を調べる予定である。
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| Causes of Carryover |
共同研究を実施している研究者と実験を分担して行ったことにより、細胞培養の実験で使用する高額な試薬・キットの経費を抑えることができ、「次年度使用額」が生じた。そこで、「次年度使用額」は細胞培養の実験で必要となる高額な試薬・キットの購入に充てる予定である。
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