2014 Fiscal Year Research-status Report
雄性化誘導の分子機構解析：細胞増殖因子の機能とアンドロゲンによる新規制御
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25860771
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| Research Institution | Wakayama Medical University |
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Principal Investigator |
村嶋 亜紀 和歌山県立医科大学, 先端医学研究所, 特別研究員 (50637105)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | アンドロゲン受容体 / 細胞増殖因子 / ウォルフ管 / 生殖内分泌学 / 遺伝子改変マウス / アンドロゲン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アンドロゲンは生殖器や外部形態の雄性形質誘導に必須の性ホルモンであり、いくつかの細胞増殖因子はアンドロゲンシグナルのメディエーターとして雄性化に寄与する可能性が示唆されている。しかし、アンドロゲンシグナルとこれら細胞増殖因子シグナルとの分子的相互関係は不明である。平成26年度は前年度に引続き、雄性生殖管原基であるウォルフ管の雄性分化において誘導される増殖因子シグナル経路の同定と、そのアンドロゲンによる分子誘導機構の解明を目的とし、以下の解析を行った。
上皮特異的Fgfr（線維芽細胞増殖因子受容体）ノックアウトマウスの解析より、ウォルフ管発生のごく初期において、上皮におけるFgfシグナルは管上皮の維持に必須であることを示した（Okazawa and Murashima et al., 2015）。しかし雄性化誘導期にあたる発生後期においてこのマウス（Hoxb7-Cre;Fgfr2flox/-）を解析したところ、ウォルフ管上皮のFgfシグナルが雄性化に直接関与することを示唆するデータは得られなかった。
一方で、DNAマイクロアレイから得られた、雄性化に関与し得るシグナル経路の阻害剤を、ウォルフ管の器官培養系に添加し、雄性化への影響をスクリーニングした結果、Wntシグナル経路の阻害はアンドロゲンによるウォルフ管の雄性化を抑制することが明らかとなった。さらに、アンドロゲン受容体拮抗阻害剤（フルタミド）の母体投与によって、雄胎児ウォルフ管間葉におけるWntアンタゴニストの発現上昇が確認された。また、器官培養においてもアンドロゲンシグナルを阻害するとアンタゴニストの発現が上昇したことより、アンドロゲンはアンタゴニストの発現抑制を介してWntシグナルを制御する可能性が示唆された。
本研究は、細胞増殖因子シグナルとアンドロゲンのクロストークと形態形成を理解するうえで非常に重要な知見を与える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度の研究により、Fgfシグナルのウォルフ管上皮細胞維持機構が明らかとなり、論文発表に繋がったため、一定の成果をあげることができたと考えている。また、アンドロゲンによるWntシグナル制御とウォルフ管の雄性化機構に関して概ね順調な結果を得つつある。
一方で、平成26年度までに細胞増殖因子関連遺伝子の組織特異的遺伝子改変マウスを作製し、ウォルフ管雄性化における分子作用機構解析を試みる予定であった。しかし一部の変異体では、雄性化以前のウォルフ管発生異常が確認され、雄性化分子機構を解析するためには、時期特異的遺伝子改変誘導、または器官培養による解析が必要となった。新たにマウスを作製し、器官培養系を立ち上げたため、解析がやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
上記のようにWntシグナルのウォルフ管雄性化能の検討を引き続き行う予定であり、既に器官培養系における新たなアンタゴニストの投与条件の再調整を行っている。特に恒常的発現細胞の上清や、組織へのエレクトロポレーションによる強制発現誘導等を検討する。これに加えアンタゴニストに対するアンドロゲンの発現制御機構の解析を同時に進める。平成27年度前半には結果が出る予定であり、これらを論文としてまとめる。
細胞増殖因子関連遺伝子に対して、時期特異的遺伝子改変マウスを作製し、必要に応じて器官培養を行う。それぞれの遺伝子のウォルフ管雄性化に対する作用を検討する。
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| Causes of Carryover |
平成26年度までに細胞増殖因子関連遺伝子の組織特異的遺伝子改変マウスを作製し、ウォルフ管雄性化における分子作用機構解析を試みる予定であった。しかし一部の変異体では、雄性化以前のウォルフ管発生異常が確認され、雄性化分子機構を解析するためには、時期特異的遺伝子改変誘導、または器官培養による解析が必要となった。新たにマウスを作製し、器官培養系を立ち上げたため、解析が今年度中に間に合わず、未使用額が発生した。また、これらをまとめて論文発表するために必要な投稿料や英文校正料として使用することができなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成26年度に引続き、遺伝子改変マウス系統を維持し、それらを交配させ、多くの複合系統を作製・維持するためのマウス飼育費、マウス購入費としてあてる。また、組織学的、分子学的、細胞生物学的、生化学的解析に必要な試薬、抗体、酵素を購入する。平成27年度中に論文としてまとめて発表予定であり、そのための必要経費に使用する予定である。
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