2019 Fiscal Year Research-status Report
Trans-Kingdom RNA Interference Elicited by Thai Traditional Medicinal Plant-derived MicroRNAs for Anti-Inflammation
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19KK0196
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
島岡 要 三重大学, 医学系研究科, 教授 (40281133)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
朴 恩正 三重大学, 医学系研究科, 准教授 (20644587)
高娃 阿栄 三重大学, 医学系研究科, 助教 (50643805)
伊藤 亜紗実 三重大学, 医学部附属病院, 助教 (80740448)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2024-03-31
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| Keywords | RNA干渉 / マイクロRNA / 薬用植物 / 腸管免疫 / 細胞接着 / 炎症性サイトカイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多様性に富んだ創薬の素材である薬用植物の多くは、優れた効能にもかかわらず、薬効成分や作用機序は不明であり、科学的な解明が重要な課題である．植物由来マイクロRNAはエピジェネティックな制御性因子として細胞内で機能するだけでなく、エキソソームに乗って異種細胞にも伝搬し、種を超えた「トランス・キングダムRNA干渉」を誘導し、植物の生体恒常性維持に貢献しているが、ヒトへの効果は不明である．本研究では「薬用植物エキソソームに含まれるマイクロRNAが、その薬効（特に抗炎症効果）を発揮する重要成分である」という学術的な仮説を検証する．タマサート大学医学部・タイ伝統医療応用研究センター長Itharat准教授との国際共同研究により、タマサート大学薬用植物園で栽培されている国外持ち出しが禁止された希少な薬用植物を使い、代表研究者らが現地に直接出向き実験を行う．薬用植物よりエキソソームを分離し、炎症性腸炎の治療標的である細胞接着分子郡（ICAM-1, MAdCAM-1, インテグリン・アルファ４ベータ７）または炎症性サイトカイン（TNF-アルファ、IL-６，IL-12）の発現を抑制する効果をもつ植物マイクロRNAを同定する．同定されたマイクロRNAを豊富に含む薬用植物由来エキソソームを、マウス炎症性腸炎モデルに経口または経腸投与し、抗炎症効果を検証する．本国際共同研究を遂行することにより、炎症性腸炎の新規治療法につながる学術的知見を獲得することに加え、薬用植物の作用機序解明の分野で鍵となる重要な人的ネットワークを構築する波及効果も期待される
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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
タマサート大学医学部タイ伝統医学応用学科は大規模な薬用植物園を有し、現在日本への持ち出しが禁止されている貴重な薬用植物を含む数多くのタイ伝統的医学に用いられる抗炎症作用をもつ薬用植物の宝庫であり、この貴重なリソースを利用して、抗炎症作用を持つ新規植物マイクロRNAを同定するために、三重大学の研究チーム｛島岡（代表）、朴（分担）、阿栄（分担・若手）、伊藤（分担・若手）｝が、海外研究機関（タイ・タマサート大学）に直接出向き、研究を遂行する方針である。２０２０年２月２３日より延べ１５日・人の予定でタマサート大学での研究を行う予定であったが、SARS-CoV-2によるCOVID19の拡大によりタイ訪問を中止とした。しかし、共同研究者Itharatの研究室の学生である修士学生をウェブ会議で面接し、２０２０年１０月に交換留学生として三重大学に受け入れる方針を確定した。また本研究提案で使用する実験手法を確立するために、タイ薬用植物の抗炎症活性成分を可溶性分画から抽出し、薬効を培養細胞とマウスを使って分析する実験を三重大学とタマサート大学でそれぞれ行った。現在までの研究でタイ薬用植物の抗炎症作用機序の一部が明らかにされたが、その多彩な薬効の分子レベルでの解明は不完全であり、可溶性分画成分の分析だけでは限界があったが、薬用植物の非可溶性分画に含まれるエキソソームとマイクロRNAに着目し、植物由来マイクロRNAのトランス・キングダムRNA干渉という観点より、タイ薬用植物の抗炎症効果、特に炎症性腸炎の炎症抑制作用メカニズムを明らかにするための、基本的な技術の実証をおこなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
SARS-CoV-2によるCOVID19の拡大・収束状況を考慮して、タイ・タマサート大学への訪問の計画を慎重に計画する。また同時にZoomを使用したオンラインでのミーティングを利用した、双方向性のコミュニケーションに基づく、共同研究を行う。遺伝子工学、ゲノム情報、コンピューターによる化学構造設計を駆使した創薬が行われている現在においても、多様性に富んだ創薬の素材の宝庫として薬用植物の価値は色褪せることがない。タイを始めとする東南アジア諸国は薬用植物の宝庫であるので、タイ薬用植物由来マイクロRNAが、その多彩な薬効を生み出しているのではないかという学術的な「問い」を中心に、タイ・タマサート大学医学部との国際共同研究を展開する。トランス・キングダムRNA干渉のタイ買薬用植物の効能における貢献を検証する。植物マイクロRNAは植物細胞が分泌する微粒子エキソソームにのって運ばれ異種細胞にも伝搬し、種を超えた「トランス・キングダムRNA干渉」を誘導する可能性を検討する。植物に感染する真菌細胞にマイクロRNAを伝搬し、真菌細胞の増殖をRNA干渉で阻害したり、植物を食べた昆虫の代謝酵素発現をRNA干渉で抑制するなど、植物マイクロRNAの種を超えた機能が、食餌性に吸収された植物マイクロRNAが腸管局所や血液中を流れ、肝臓でトランス・キングダムRNA干渉を誘導し、代謝に影響を与える可能性を検討する。このようにマウスやヒトでも食餌性薬用植物マイクロRNAがトランスキングダムRNA干渉を消化管粘膜局所で発揮する可能性を支持する研究データを蓄積する計画である。
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| Causes of Carryover |
SARS-CoV-2によるCOVID19感染拡大により、タマサート大学に直接出向く予定がキャンセルになったので、計上していた旅費等が差額として現れた。今後は日本政府とタイ政府の国境管理や出入国管理の方針に従いつつ、タマサート大学を訪問できる場合には、そのための旅費を使用するが、タマサート大学への訪問が難しい場合には、そのための旅費は使用しない。いずれの場合でも、オンライン等でのコミュニケーションを行い、計画された実験を行い、そのデータを解析するための研究のための消耗品等を使用する。
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