2020 Fiscal Year Research-status Report
転写伸長機構に着目したマイクロサテライトリピート伸長病の治療開発
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19K07813
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
池田 佳生 群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (00282400)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | マイクロサテライトリピート / グアニン四重鎖 / 脊髄小脳変性症 / ポルフィリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
遺伝子内の非翻訳領域に存在するマイクロサテライトリピート伸長変異を原因とする疾患の治療開発を目的として研究を行った。脊髄小脳失調症36型（SCA36）における非翻訳GGCCTGリピート伸長変異を導入したSCA36培養細胞モデルを作成し、伸長GGCCUGリピート転写物が形成する核酸の高次構造であるグアニン四重鎖(G-quadruplex：GQ)の病態への関与について着目し、GQと結合性のあるポルフィリン誘導体の治療効果について検討を行った。
既知のGQリガンドであるポルフィリンTMPyP4を用いて、SCA36細胞モデルにおけるRNA foci形成抑制の定量解析を行った。また、ポルフィリン誘導体にクラスエフェクトがあると仮定し、他のポルフィリン誘導体、cyanocobalamin (CC)、sodium copper chlorophyllin (SCC)、hemin chloride (HC)を用いて、SCA36細胞モデルにおけるRNA foci形成抑制、cytotoxicityの低減効果、cell viabilityの改善効果の定量解析を行った。
結果として、GGCCUGリピートRNAはGQを形成するが不安定であり、in vitro条件での二次構造としてはヘアピン構造が優位であると考えられた。SCA36細胞モデルでは、核内にGQ構造とRNA fociの共局在を認めた。またTMPyP4、SCC、HCはSCA36細胞モデルにおいて、RNA fociの形成を抑制した。さらにSCC、HCはSCA36細胞モデルにおいて、伸長GGCCUGリピートRNAを介したcytotoxicityを低減し、cell viabilityを改善した。
SCCとHCは既に臨床適用されている化合物であり、ドラッグリポジショニングの観点から、これらの化合物はSCA36に対する治療候補化合物として有望と考えられる。
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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
SCA36培養細胞モデルを用いて、その分子病態におけるグアニン四重鎖の関与について検討を行い、ポルフィリン誘導体の治療候補化合物としての可能性を明らかにして学術雑誌に採択されたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
グアニン四重鎖に結合性のある種々のポルフィリン誘導体が、SCA36およびC9orf72-ALS/FTD培養細胞モデルにおけるrepeat-associated non-ATG translation (RANT)由来蛋白の形成抑制効果があるのかについて検討を進める。
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| Causes of Carryover |
当該年度の研究が順調に進行したため、次年度使用額が発生した。翌年度分として請求した助成金と合わせて、最終年度の研究が完了するように本予算執行をする計画である。
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