2020 Fiscal Year Research-status Report
甲状腺ホルモン脱ヨード酵素を軸とした新たな疾患概念と治療法の探索
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19K18006
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
坂根 依利子 京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (70781342)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 甲状腺ホルモン脱ヨード酵素 / 甲状腺機能低下症 / 化合物ライブラリー / ハイスループットスクリーニング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
甲状腺ホルモン脱ヨード酵素には、1～3型（D1、D2、D3）があり、プロホルモンであるT4を活性型であるT3や不活性型であるreverseT3に代謝することにより甲状腺ホルモン作用の調節を行う重要な分子である。甲状腺機能低下症には長い半減期を有するT4製剤を単独で治療に用いるが、投与量を調節しても、甲状腺ホルモン作用不足が残存するというアンメット・ニーズがある。本研究では甲状腺ホルモン脱ヨード酵素の視点からこの問題に取り組み、新たな疾患概念の確立と治療法の基盤構築を目指す。
まず、既に臨床応用されている化合物ライブラリーのスクリーニングを行った。プロモーターアッセイを応用して我々が新たに構築したアッセイ系により、一次スクリーニングを行ったところ、正に制御する候補化合物（D1：26個、D2：63個、D3：30個）、負に制御する候補化合物（D1：75個、D2：47個、D3：24個）が得られた。プロモーター特異性・再現性の確認と、細胞毒性の除外を行うために二次スクリーニングを実施した。最終的に、正に制御するヒット化合物（D1：6個、D2：34個、D3：5個）と負に制御するヒット化合物（D1：5個、D2：5個、D3：2個）を確定した。
次いでこれらのヒット化合物が生体へ有意な影響を及ぼすかを検証するため、当院の甲状腺機能低下症の患者データを用いて、ヒット化合物の内服前後における甲状腺機能の変化を評価した。複数のクラスの化合物について有意な変化を検出することができた。この変化が甲状腺ホルモン脱ヨード酵素の発現変化によるものか確認するため、リード化合物のマウスへの投与実験を行い、2つの化合物について有意な変化を確認することができた。
すなわち、この領域で初となるハイスループットスクリーニングを実施し、臨床研究での検証と動物実験を組み合わせることにより、さらなる研究の基盤となる新たな知見を得た。
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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
前年度に化合物ライブラリーのハイスループットスクリーニングについて、予定していたD1、D2、D3の3種とも一連の実験を終了していた。今年度は、ヒット化合物が生体へ有意な影響を及ぼすか検証するため、当院の甲状腺機能低下症患者を対象にレトロスペクティブコホート研究を実施した。前年度に一部実施していた解析を完遂し、生体への影響を及ぼすヒット化合物を確定した。化合物スクリーニングおよびコホート研究において見られた変化が甲状腺ホルモン脱ヨード酵素の発現変化によるものか確認するため、ヒット化合物のマウスへの投与実験を実施した。COVID-19の影響にて年度内に論文報告を終えることはかなわなかったが、研究計画自体は順調に進展したと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
予定していた一連の検証および実験を終えたため、論文報告に向けた準備を進め、補完する追加実験を実施予定である。
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| Causes of Carryover |
コロナ感染症流行により研究状況に遅延が生じたため。
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