グルココルチコイド受容体の代謝・概日リズム制御の分子メカニズムの解明

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K17505
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 村山 友樹 筑波大学, 附属病院, 病院講師 (80869248)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: グルココルチコイド / 時計遺伝子 / Nr1d1

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、マウス肝臓におけるGRとNr1d1のそれぞれの下流制御遺伝子を網羅的に解析することでGR、Nr1d1の各経路およびGRがNr1d1遺伝子発現を直接制御している意義を解明するとともに、治療薬としてのGCsの副作用軽減に繋がる適切な治療方法の創出を目的としている。さらにGRによるNr1d1抑制経路はその他の臨床上のGCsによる副作用のメカニズムとも密接に関わると想定されるため、GRとNr1d1のそれぞれの下流制御遺伝子の重複と差異を明らかにすることを本研究課題の学術的な問いとしている。
下記の3段階により進めた：［１］GR・Nr1d1リガンド刺激効果のtranscriptome解析(RNA-seq解析)、［２］GRに拮抗的に作用するNr1d1標的遺伝子の抽出、［３］過剰発現・RNAiによるフェノタイプ解析
計画としていた[１]を2020年度に終了できたため、予定通り[２][３]についての研究を進めた。具体的には下記の通りである。
［２］：得られたRNA-seq解析の結果を用いて各群間での遺伝子発現パターンの比較をバイオインフォマティクスツールを活用して行い、GRとNr1d1のそれぞれの下流制御遺伝子の重複と差異を見出し、GRに拮抗的に作用するNr1d1標的遺伝子を抽出する。また各遺伝子の発現qPCR法にてRNA-seqの結果の妥当性と再現性の確認を行う。さらに、これらにより絞り込まれた各遺伝子がGRやNr1d1に直接的に制御されている標的遺伝子であるかの確認を、各遺伝子のプロモーターを用いたルシフェラーゼレポーターアッセイやChIP法を用いて行った。
［３］：上記により絞り込んだ標的遺伝子に対し、アデノウイルスを用いて過剰発現とノックダウンを肝臓で行い、脂質代謝を中心に概日リズムも含めた表現型を明らかにし、GRの作用にどのように介入出来たかを検証した。

Research Products

• [Journal Article] Enterohepatic Transcription Factor CREB3L3 Protects Atherosclerosis via SREBP Competitive Inhibition (2021)
  • Author(s): Nakagawa Yoshimi、Wang Yunong、Han Song-iee、Okuda Kanako、Oishi Asayo、Yagishita Yuka、Kumagai Kae、Ohno Hiroshi、Osaki Yoshinori、Mizunoe Yuhei、Araki Masaya、Murayama Yuki、Iwasaki Hitoshi、Konishi Morichika、Itoh Nobuyuki、Matsuzaka Takashi、Sone Hirohito、Yamada Nobuhiro、Shimano Hitoshi
  • Journal Title: Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology Volume: 11 Pages: 949～971
  • DOI: 10.1016/j.jcmgh.2020.11.004
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] CtBP2 confers protection against oxidative stress through interactions with NRF1 and NRF2 (2021)
  • Author(s): Kainoh Kenta、Takano Ryo、Sekiya Motohiro、Saito Kenji、Sugasawa Takehito、Ma Yang、Murayama Yuki、Sugano Yoko、Osaki Yoshinori、Iwasaki Hitoshi、Takeuchi Yoshinori、Yahagi Naoya、Suzuki Hiroaki、Miyamoto Takafumi、Nakagawa Yoshimi、Matsuzaka Takashi、Shimano Hitoshi
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 562 Pages: 146～153
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.05.069
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] FoxO-KLF15 pathway switches the flow of macronutrients under the control of insulin (2021)
  • Author(s): Takeuchi Yoshinori、Yahagi Naoya、Aita Yuichi、Mehrazad-Saber Zahra、Ho Man Hei、Huyan Yiren、Murayama Yuki、Shikama Akito、Masuda Yukari、Izumida Yoshihiko、Miyamoto Takafumi、Matsuzaka Takashi、Kawakami Yasushi、Shimano Hitoshi
  • Journal Title: iScience Volume: 24 Pages: 103446～103446
  • DOI: 10.1016/j.isci.2021.103446
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] High protein diet-induced metabolic changes are transcriptionally regulated via KLF15-dependent and independent pathways (2021)
  • Author(s): Mehrazad Saber Zahra,Takeuchi Yoshinori,Sawada Yoshikazu,Aita Yuichi,Ho Man Hei,Karkoutly Samia,Tao Duhan,Katabami Kyoka,Ye Chen,Murayama Yuki,Shikama Akito,Masuda Yukari,Izumida Yoshihiko,Miyamoto Takafumi,Matsuzaka Takashi,Sugasawa Takehito,Takekoshi Kazuhiro,Kawakami Yasushi,Shimano Hitoshi,Yahagi Naoya
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 582 Pages: 35～42
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.10.027
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 高血糖高浸透圧症候群の経過中に急性動脈閉塞症を発症し、左下肢切断に至った1例 (2021)
  • Author(s): 中島里佳子, 高島佑典, 大崎芳典, 大澤真理子, 村山友樹, 菅野洋子, 岩崎仁, 関谷元博, 矢作直也, 鈴木浩明, 島野仁
  • Organizer: 第58回日本糖尿病学会関東甲信越地方会
• [Presentation] 免疫チェックポイント阻害薬使用中に甲状腺中毒症と副腎不全を合併した2症例 (2021)
  • Author(s): 松本なこ, 菅野洋子, 高島佑典, 中島里佳子, 大内奈美, 大澤真理子, 村山友樹, 大崎芳典, 岩崎仁, 関谷元博, 矢作直也, 鈴木浩明, 島野仁
  • Organizer: 第94回日本内分泌学会学術総会
• [Presentation] 栄養素(ブドウ糖,アミノ酸,脂質)の代謝と肝疾患と糖尿病 生体イメージングを用いたニュートリゲノミクスへのアプローチ (2021)
  • Author(s): 武内謙憲, 矢作直也, 會田雄一, 村山友樹, Zahra Mehrazad Saber, 何敏煕, Karkoutly Samia, 陶都罕, 方波見京香, 志鎌明人, 升田紫, 泉田欣彦, 川上康, 島野仁
  • Organizer: 第64回日本糖尿病学会年次学術集会
• [Presentation] 多価不飽和脂肪酸(PUFA)によるSREBP-1特異的な抑制機序の解明 (2021)
  • Author(s): 升田紫, 矢作直也, 武内謙憲, 和田亘弘, 呼延宜人, Zahra Mehrazad Saber, 沢田義一, 村山友樹, 會田雄一, 西真貴子[辰巳], 泉田欣彦, 位高啓史, 片岡一則, 島野仁, 門脇孝, 山内敏正
  • Organizer: 第64回日本糖尿病学会年次学術集会
• [Presentation] 当院におけるCOVID-19流行による糖尿病患者の血糖コントロールの変動について (2021)
  • Author(s): 中島里佳子, 岩崎仁, 高島佑典, 大内奈美, 松本なこ, 大澤真理子, 村山友樹, 大崎芳典, 菅野洋子, 関谷元博, 矢作直也, 鈴木浩明, 島野仁
  • Organizer: 第64回日本糖尿病学会年次学術集会
• [Presentation] 血中遊離メタネフリン2分画の実臨床での精度の検証 (2021)
  • Author(s): 近藤未来, 村山友樹, 竹越一博, 大内奈美, 松本なこ, 中島里佳子, 大澤真理子, 菅野洋子, 大崎芳典, 岩崎仁, 関谷元博, 矢作直也, 鈴木浩明, 島野仁
  • Organizer: 第31回臨床内分泌代謝Update
• [Presentation] 甲状腺機能亢進が疑われたIgMの干渉によるfT3偽高値の一例 (2021)
  • Author(s): 相馬奈生, 村山友樹, 関谷元博, 菊池裕一, 大内奈美, 中島里佳子, 松本なこ, 大澤真理子, 大崎芳典, 菅野洋子, 岩崎仁, 矢作直也, 鈴木浩明, 加藤龍一, 島野仁
  • Organizer: 第31回臨床内分泌代謝Update
• [Presentation] Identification of PUFA-responsive domain on SREBP-1 as SCAP-independent C-terminal region. (2021)
  • Author(s): Masuda Y, Yahagi N, Takeuchi Y, Aita Y, Murayama Y, Wada N, Huyan Y, Mehrazad Saber Z, Sawada Y, Shikama A, Izumida Y, Shimano H, Yamauchi T
  • Organizer: American Heart Association Scientific Sessions 2021
  • Int'l Joint Research