サルコペニアにおける(プロ)レニン受容体/Wntシグナル系を介した機構の解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K16994
• Research Institution: Tokyo Women's Medical University
• Principal Investigator: 吉田 尚弘 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (30644893)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: サルコペニア

Outline of Annual Research Achievements

全身に(P)RRを発現させた遺伝子改変マウス((P)RR-Tgマウス)を作成したところ、3ヶ月齢の同マウスでは野生型マウスと比較し、著しい体重減少を呈し、著明な速筋優位の骨格筋萎縮・筋力低下を呈していた。
速筋優位である腓腹筋の組織学的解析では、筋線維の大小不同、核の増加、中心核、間質の線維化がみられ、筋組織の破壊と再生が繰り返されていることが示唆された。また、TNFα, IL-1β, Col1a1, Col3a1の遺伝子発現が上昇しており、炎症、線維化の亢進が確認された。また、野生型マウスと比較し2b型筋線維(速筋)の数が著明に減少していた。また、p16, p21などの老化マーカーが亢進しており、β-カテニン経路も著明に活性化していた。
そして、Wntシグナル阻害薬DKK-1の投与により(P)RR-Tgマウスで認められた炎症、線維化、老化マーカーの亢進は有意に抑制され、筋重量は有意に増加した。
さらに、(P)RR-Tgマウスおよび加齢マウスに、(P)RRとWnt受容体のLRP6との結合を阻害する(P)RR中和抗体を投与することで、カルジオトキシン投与による筋損傷後の骨格筋再生能は改善した。
また、(P)RRを安定発現させたC2C12筋芽細胞では、活性化β-カテニンの上昇による筋分化能の低下が認められた。
最終的に、(P)RR-Tgマウス、加齢マウスおよび高齢者の速筋においてYAPシグナルが亢進しており、(P)RR-TgマウスにYAP阻害薬Verteporfinを投与することでWntシグナルに影響なく筋萎縮が改善し、DKK1投与によりYAPの下流のターゲット遺伝子のAnkrd1, CTGFの発現が抑制されたことから、Wntシグナルの下流においてYAPシグナルがサルコペニア発症に関与していることが考えられた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究計画書で提案したサルコペニアの病態解明、サルコペニアの治療標的分子の探索、サルコペニアの治療法の創出については、(P)RR-Tgマウスの表現型解析や(P)RRを安定発現させたC2C12筋芽細胞の解析やWntシグナル阻害剤DKK-1や(P)RR中和抗体やYAP阻害薬Verteporfinなどの今回解明した筋萎縮経路に対する阻害薬を用いた解析実験によって、上記のような知見を集積しつつあり、サルコペニアの研究は進展している。

Strategy for Future Research Activity

サルコペニアの病態解明、サルコペニアの治療標的分子の探索、サルコペニアの治療法の創出について、引き続き検討を行う。
さらにそれらの結果から導かれた仮説について更なる検討を行うために、サルコペニア患者及び非サルコペニア患者から骨格筋組織や採血検体を用いて、WntやYAPや(P)RRやその他のサルコぺニアに関する治療標的分子について評価を行う。

Research Products

• [Journal Article] (Pro)renin receptor accelerates development of sarcopenia via activation of Wnt/YAP signaling axis. (2019)
  • Author(s): Yoshida N, Endo J, Kinouchi K, Kitakata H, Moriyama H, Kataoka M, Yamamoto T, Shirakawa K, Morimoto S, Nishiyama A, Hashiguchi A, Higuchi I, Fukuda K, Ichihara A, Sano M.
  • Journal Title: Aging Cell. Volume: 18 Pages: e12991
  • DOI: 10.1111/acel.12991.
  • Peer Reviewed / Open Access