2019 Fiscal Year Research-status Report
CDC42異常症発症メカニズムの解明と治療薬の探索
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19K08314
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| Research Institution | Osama Woman's and Children's Hospital |
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Principal Investigator |
渋川 幸直 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪母子医療センター(研究所), 代謝部門, 主任研究員 (90393264)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 希少疾患 / CDC42 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
巨核球芽細胞株、MEG-01細胞はバルプロ酸による分化誘導で血小板様パーティクル（PLP）を産生することから血小板分化過程を解明するための研究に数多く使われてきた。Y64C変異型cdc42を発現したMEG-01細胞ではPLP産生数が低下し、そのサイズも拡大化することを見いだした。このことから巨核球分化・血小板産生モデル細胞においてY64C変異型cdc42発現によりTKSの臨床症状の１つである巨大血小板性血小板減少症と同じ表現型が得られた。
次にこの分化モデルを使いY64Cを発現した細胞におけるPLP産生の減少を阻害剤によって回復させることが可能か検討した。cdc42特異的阻害剤 (ML141) 存在下で分化を誘導するとPLP産生は顕著に増加し、Y64C変異型cdc42発現細胞のPLP産生量は野生型cdc42発現細胞と同じレベルに回復した。また異なる作用機序で作用する特異的阻害剤のR-ketrolacでも減少した血小板産生能を部分的に回復させることが明らかとなった。これのことから我々のモデルにおいては少なくとも血小板産生過程においてCDC42の活性を抑制する事でTKS変異によって低下した血小板産生能を効果的に回復させることが可能であると考えられた。
またY64C変異型がcdc42の膜局在を亢進させるタイプの変異である事から膜移行を阻害することで低下した血小板産生能を回復させることが出来るか確認したところ、脂質修飾酵素ゲラニルゲラニルトランスフェラーゼの阻害剤であるGGTI-298が最も高い効果が認められ、ML141と同様にPLP産生が回復していた。またGGTI-298はTKS変異型Cdc42の膜局在の亢進も効果的に抑制している事を確認している。
現在PLP産生に効果が見られたML141添加によって細胞形態の変化が回復するか解析している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
細胞株を用いた解析では目標として上げた課題５つを全てクリアできており、TKS患者の症状である巨大血小板性血小板減少症を細胞レベルで再現する事に成功、さらにはその原因としてTKS変異であるY64C変異体が抑制因子RhoGDIと解離している事が考えられた。
さらに減少した血小板産生に対して回復効果がある薬剤を幾つか発見する事が出来た。
今後はさらに研究を発展させ、血小板産生までのより詳細な各ステップ、つまりProplatelet形成や細胞骨格の再編成について解析を進めたいと考えている
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は疾患特異的iPS細胞を用いた解析を主に進めていく計画を立てている。
EB形成を経由した分化法ではTKS由来iPS細胞では最初のステップであるEBの形成が不十分でありその後の全てのステップで健常者由来の細胞に較べて著しく減少しており比較解析するのが困難であると考えられた。
このことよりEBを経由しない方法で巨核球への分化法を試し、そこから血小板産生させることに成功している。また分化させた巨核球からの血小板産生レベルはTKS由来細胞では減少していたことも確認している。今後はMEG-01細胞で選定した薬剤を用いて減少した血小板産生量を回復させる薬剤の選定を行う。巨核球が血小板を産生するまで分化させるのに２７日が必要な事と添加時期と濃度をいくつかのポイントに分けて試して行く必要があるため今年度の研究は疾患特異的iPS細胞を用いた研究計画をメインに推進していく予定である
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| Causes of Carryover |
血清を含む細胞培養関連の試薬が一部ストックで賄えた事と購入予定であったPCを次年度に回したため。
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