2019 Fiscal Year Research-status Report
抗炎症・抗アレルギー薬とは異なる新規アトピー性皮膚炎治療薬の開発基盤構築
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19K08776
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| Research Institution | Oita University |
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Principal Investigator |
寺林 健 大分大学, 医学部, 助教 (40452429)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 悟 名古屋大学, 環境医学研究所, 特任准教授 (60352150)
石崎 敏理 大分大学, 医学部, 教授 (70293876)
花田 克浩 大分大学, 医学部, 助教 (90581009)
赤嶺 孝祐 大分大学, 医学部, 助教 (60799435)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | アトピー / ケラチノサイト / ROCK / TSLP |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アトピー性皮膚炎は増悪と寛解を繰り返す掻痒のある湿疹を主病変とする疾患であり、ケラチノサイト由来のサイトカインTSLPの過剰発現が本疾患の発症・悪化要因の1つである。本研究課題では、ROCKによるTSLP発現制御機構を明らかにし、ROCK経路を標的とした抗炎症・抗アレルギー薬とは異なる新規アトピー性皮膚炎治療薬の開発基盤を構築することを目的としている。今年度においては、以下の結果が得られている。
1.ROCKノックアウトケラチノサイトにおける遺伝子発現解析
マイクロアレイ解析ならびに変動遺伝子のプロモーター解析を行った。ROCK阻害薬処理した未分化の培養ケラチノサイトでは主に転写因子SRFによって制御されている遺伝子の変動が見られ、ROCKノックアウト細胞では主にNF-kBによって制御される遺伝子が変動することが見出された。TSLPはNF-kBにより制御される遺伝子であることが報告されている。今回の解析で得られた結果と考え合わせると、ROCKがキナーゼ活性非依存的に NF-kBシグナルを制御に関与することが示唆される。
2.ケラチノサイト分化におけるROCKの機能解析
Ca2+付加による分化誘導システムを用いて、ROCKがケラチノサイト分化に果たす役割について検証を行った。ROCK阻害薬の存在のもとに分化誘導を行った場合、細胞間接着が低下し、上皮細胞極性の形成不全が観察された。しかしその一方で、ケラチノサイトの分化マーカーはその発現が亢進していた。ROCKノックアウト細胞においても阻害薬処理と同様の表現型が観察されたが、その効果はより強く表れており、一部の細胞で脱核が起こるなど、過分の分化が観察された。また、3次元重層培養による分化誘導においても同様の結果が得られており、ケラチノサイトの分化におけるROCKの重要性が強く示唆された。
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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
本研究ではROCKがキナーゼ活性非依存的にTSLPの発現を制御する分子機構の解明とこの機構を標的とした治療薬開発基盤を構築することを目的としている。本来の計画では質量分析によるROCK結合タンパク質の探索を行うことを予定していたが、レンチウィルスによる発現系の構築が遅れたため次年度に持ち越した。しかしながら、発現プロファイル解析等により、ケラチノサイトにおいてROCKはキナーゼ活性非依存的にNF-kB経路の抑制に関与していることが明らかになっており、TSLP発現制御のメカニズムの解明に先鞭をつけることができたと考えている。また、ケラチノサイトの分化におけるROCKの役割も見出すことができた。このことは、本研究で着目するキナーゼ活性非依存的なROCKの機能は当初想定していたよりも重要な役割を果たしていることを示唆しており、今後の解析が期待される。これらのことを勘案し、2019年度における研究の進捗を評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の実施された研究の結果から、ROCKは培養ケラチノサイトにおいても重要な役割を担っていることが示唆された。ROCKはそのキナーゼ活性を介してアクチン細胞骨格の再構成を制御することで分化誘導したケラチノサイトの上皮細胞極性の成立に関与する一方で、キナーゼ活性非依存的にはケラチノサイトの正常な分化を制御している。また未分化のケラチノサイトにおいては、ROCKは炎症性サイトカインの発現をキナーゼ活性非依存的に制御している。これらのことは、ROCKはケラチノサイトの細胞恒常性の維持に重要な役割を果たしていることを示唆しており、アトピー性皮膚炎などの炎症性皮膚疾患治療戦略を構築する上で有望なターゲットとなり得るものになると考えられる。培養ケラチノサイトで観察された結果はアトピー性皮膚炎様症状を呈するROCKノックアウトマウスの表現型を十分に説明し得るものであり、次年度以降の研究においては、ケラチノサイトの分化度に応じたROCKの機能をより詳細に解析していくとともに、ROCKが関与するシグナル伝達について明らかにしていきたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の拡大に伴い、2・3月に予定していた研究分担者との研究打ち合わせを延期したため繰越金が生じている。延期した打ち合わせについては2020年度中に実施したいと考えている。
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[Presentation] Role of rho-mdia1 signaling to maintain cardiac function in response to pressure overload in mice.2019
Author(s)
Abe I., Terabayashi T., Teshima Y., Ishii Y., Miyoshi M., Kira S., Kondo H., Saito S., Yufu K., Takahashi N., T Ishizaki T.
Organizer
ESC congress 2019
Int'l Joint Research
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