生検サンプルを必要としない血液を用いたミトコンドリア異常症の統合的検査法開発

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25253041
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 康 東天 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80214716)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: ミトコンドリア / ミトコンドリアゲノム / TFAM発現マウス / ｐ32ノックアウトマウス / ミトコンドリア病

Outline of Annual Research Achievements

（１）ミトコンドリア機能解析用疾患モデルマウス
(i)TFAM発現マウスとアルツハイマー病モデルマウス：両マウスを交配し、アルツハイマー病発症へのTFAM発現によるミトコンドリア保護の効果を解析中。(ii)新規TFAM発現マウスの作製：現在保有しているTFAM発現マウスは全身性の発現のため、臓器特異的なミトコンドリア保護作用の解析ができない。そこで、新たに臓器特異的発現可能なマウスを作製した。現在、神経と心臓に特異的に発現させるために交配中である。(iii)p32ノックアウトマウス：ミトコンドリア内翻訳反応に必要であるため、電子伝達系機能の維持に重要なミトコンドリア蛋白質p32の臓器特異的ノックアウトマウスを作製した。神経特異的ノックアウトではニューロンよりミエリン細胞がミトコンドリア機能低下に強く感受性で、そのために白質脳症を起こした(論文作成中）。心筋特異的ノックアウトでは、早期に拡張性心筋症を引き起こした(論文作成中）。現在、マクロファージ特異的ノックアウト、樹状細胞特異的ノックアウトマウスを用いて、免疫系におけるミトコンドリアの重要性を解析中である。
（２）ミトコンドリア機能維持に関する基礎研究
(i)ミトコンドリアDNA複製：ミトコンドリアDNAの複製後塩基修飾の解析中。(ii)ミトコンドリアRNA：ミトコンドリアRNAの代謝酵素を分解するプロテアーゼを同定した(論文作成中）。(iii)マイトファジー：酵母のマイトファジー必須の蛋白質であるATG32は Sin3-Rpd3系により発現が制御されていることを報告した（J.Cell Sci.2014)。
（３）ミトコンドリア機能異常患者の解析
血漿の800以上の代謝産物のメタボローム解析をする系を確立し、MELASを中心とするミトコンドリア病患者13名の血漿のメタボローム解析を実施した。更に例数を増やしていく予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

計画では、（１）モデル動物の解析、（２）ミトコンドリア機能維持機構の基礎的解析、（３）ミトコンドリア機能異常患者の解析を3つの柱にしている。その全て項目について解析に着手し、所期の結果を得ている。実績の概要に記載の通り、いくつかではすでに論文にまとめるレベルに達している。最終年ではさらに解析を発展させて、論文としてまとめる段階に達すると見込まれているものが複数ある（実績の概要参照）。

Strategy for Future Research Activity

（１）モデルマウスの解析においては、臓器特異的TFAM発現マウス作製用のマウスのラインができたので、今後臓器特異的なTFAMによるミトコンドリ保護効果の解析を進める。また、p32の特異的ノックアウトによる臓器特異的なミトコンドリア機能低下マウスに関しては、神経と心臓ではほぼ解析が終了したので、現在解析中のマクロファージと樹状細胞特異的ノックアウトマウスの解析をさらに進めるとともに、新たに作製した肝臓、血管内皮細胞特異的ノックアウトマウスについても解析を開始する。
（２）ミトコンドリア機能維持機構の基礎解析では、ミトコンドリアDNAの複製後塩基修飾とミトコンドリアRNAの転写後の成熟過程と分解過程の分子機構に重点を置いて解析する。
（３）患者血液を用いた研究においては、狭義のミトコンドリア病患者の解析例を増やすとともに、一般的な疾患におけるミトコンドリアの関与の実証のために、神経疾患の患者などの血液のメタボローム解析を行う。

Research Products

• [Journal Article] Improvement and evaluation of a 1,2-dioleoylglycerol method for measuring pancreatic lipase catalytic activity in serum, (2014)
  • Author(s): Iizuka, Y., Yamashita, K., Sakasegawa, S., Hanada, T., Tani, W., Adachi, H., Haga, R., Yamaguchi, M., Kurotani, W., Sekiguchi, M., Osawa, S., Hosogaya, S., Kang, D., Ueda, S.
  • Journal Title: Clin. Chem. Lab. Med Volume: 52 Pages: 171-173
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] PMA induces androgen receptor downregulation and cellular apoptosis in prostate cancer cells (2014)
  • Author(s): Itsumi, M., Shiota, M., Yokomizo, A., Takeuchi, A., Kashiwagi, E., Dejima, T., Inokuchi, J., Tatsugami, K., Uchiumi, T.Naito, S.
  • Journal Title: J. Mol. Endocrinol. Volume: 53 Pages: 31-41.
  • DOI: 10.1530/JME-13-0303 JME-13-0303 [pii]
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] EP2 signaling mediates suppressive effects of celecoxib on androgen receptor expression and cell proliferation in prostate cancer (2014)
  • Author(s): Kashiwagi, E., Shiota, M., Yokomizo, A., Inokuchi, J., Uchiumi, T., Naito, S.
  • Journal Title: Prostate Cancer Prostatic Dis. Volume: 17 Pages: 10-17
  • DOI: 10.1038/pcan.2013.53 pcan201353 [pii]
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Targeting ribosomal S6 kinases/Y-box binding protein-1 signaling improves cellular sensitivity to taxane in prostate cancer (2014)
  • Author(s): Shiota, M., Itsumi, M., Yokomizo, A., Takeuchi, A., Imada, K., Kashiwagi, E., Inokuchi, J., Tatsugami, K., Uchiumi, T., Naito, S.
  • Journal Title: The Prostate Volume: 74 Pages: 829-838
  • DOI: 10.1002/pros.22799
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Inhibition of protein kinase C/Twist1 signaling augments anticancer effects of androgen deprivation and enzalutamide in prostate cancer (2014)
  • Author(s): Shiota, M., Yokomizo, A., Takeuchi, A., Imada, K., Kashiwagi, E., Song, Y., Inokuchi, J., Tatsugami, K., Uchiumi, T. Naito, S
  • Journal Title: Clin. Cancer Res Volume: 20 Pages: 951-961
  • DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-13-1809 1078-0432.CCR-13-1809 [pii]
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Inhibition of RSK/YB-1 signaling enhances the anti-cancer effect of enzalutamide in prostate cancer, (2014)
  • Author(s): Shiota, M., Yokomizo, A., Takeuchi, A., Itsumi, M., Imada, K., Kashiwagi, E., Inokuchi, J., Tatsugami, K., Uchiumi, T., Naito, S.
  • Journal Title: The Prostate Volume: 74 Pages: 959-969
  • DOI: 10.1002/pros.22813
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Twist1 and Y-box-binding protein-1 are potential prognostic factors in bladder cancer, Urol. (2014)
  • Author(s): Song, Y. H., Shiota, M., Yokomizo, A., Uchiumi, T., Kiyoshima, K., Kuroiwa, K., Oda, Y., Naito, S.
  • Journal Title: Oncol. Volume: 32 Pages: 31-37
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Tor and the Sin3Rpd3 complex regulate expression of the mitophagy receptor protein Atg32 in yeast (2014)
  • Author(s): Aihara, M., Jin, X., Kurihara, Y., Yoshida, Y., Matsushima, Y., Oku, M., Hirota, Y., Saigusa, T., Aoki, Y., Uchiumi, T., Yamamoto, T., Sakai, Y., Kang, D., Kanki, T.
  • Journal Title: J. Cell Sci Volume: 127 Pages: 3184-3196
  • DOI: 10.1242/jcs.153254 jcs.153254 [pii]
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A novel mutation in protein C gene (PROC) causing severe phenotype in neonatal period, Pediatr (2014)
  • Author(s): Unal, S., Gumruk, F., Yigit, S., Tuncer, M., Tavil, B., Cil, O., Takci, S., Urata, M., Hotta, T., Kang, D., Cetin, M.
  • Journal Title: Blood Cancer Volume: 61 Pages: 736-764
  • DOI: 10.1002/pbc.24782
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Thresholds of various glycemic measures for diagnosing diabetes based on prevalence of retinopathy in community-dwelling Japanese subjects: the Hisayama Study (2014)
  • Author(s): Mukai, N., Yasuda, M., Ninomiya, T., Hata, J., Hirakawa, Y., Ikeda, F., Fukuhara, M., Hotta, T., Koga, M., Nakamura, U., Kang, D., Kitazono, T., Kiyohara, Y.
  • Journal Title: Cardiovasc. Diabetol Volume: 13 Pages: 45
  • DOI: 10.1186/1475-2840-13-45
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Staphylococcal endocarditis as the first manifestation of heritable protein S deficiency in childhood (2014)
  • Author(s): Hoshina, T., Nakashima, Y., Sato, D., Nanishi, E., Nishio, H., Nagata, H., Yamamura, K., Doi, T., Shiokawa, Y., Koga, Y., Kang, D., Ohga, S., Hara, T.
  • Journal Title: J. Infect. Chemother Volume: 20 Pages: 128-130
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2013.08.002
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Glycolytic genes are targets of the nuclear receptor Ad4BP/SF-1 (2014)
  • Author(s): Baba, T., Otake, H., Sato, T., Miyabayashi, K., Shishido, Y., Wang, C. Y., Shima, Y., Kimura, H., Yagi, M., Ishihara, Y., Hino, S., Ogawa, H., Nakao, M., Yamazaki, T., Kang, D., Ohkawa, Y., Suyama, M., Chung, B. C., Morohashi, K.
  • Journal Title: Nat. Commun. Volume: 5 Pages: 3634
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Brain－ and heart-specific disruption of p32 gene in mice causes vacuolar degenereation in mid-brain and dilated cardiomyopathy (2014)
  • Author(s): Kang, Dongchon
  • Organizer: The 9th International Symposium of Genomic Medicine
  • Place of Presentation: Changhua, Taiwan
  • Year and Date: 2014-11-15 – 2014-11-16
  • Invited
• [Presentation] Tissue specific KO mice of p32/gC1qR, a mitochondrial RNA chaperone (2014)
  • Author(s): Kang, Dongchon
  • Organizer: The 11th Conference of Asian Society for Mitochondrial Research and Medicine
  • Place of Presentation: Taipei, Taiwan
  • Year and Date: 2014-11-14 – 2014-11-15
  • Invited
• [Presentation] 細胞と個体におけるミトコンドリアの形成と維持機能 (2014)
  • Author(s): 康 東天
  • Organizer: 第87回日本生化学大会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-18
  • Invited
• [Presentation] 血清脂質の基準範囲を考える (2014)
  • Author(s): 康 東天
  • Organizer: 第54回日本臨床化学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-09-05 – 2014-09-07
  • Invited
• [Presentation] ミトコンドリア生物学からミトコンドリア疾患学へ (2014)
  • Author(s): 康 東天
  • Organizer: 第87回日本内分泌学会総会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2014-04-24 – 2014-04-26
  • Invited
• [Remarks] 九州大学病院検査部 臨床検査医学分野
  • URL: http://www.med.kyushu-u.ac.jp/cclm/