2015 Fiscal Year Research-status Report
アルドステロン産生腺腫を基盤にした新規アルドステロン合成機構の解明
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26860707
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
沖 健司 広島大学, 大学病院, その他 (30638995)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | アルドステロン合成酵素 / 原発性アルドステロン症 / 細胞内カルシウム伝達 / G蛋白共役受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アルドステロン産生腺腫におけるアルドステロン自律合成の機序は不明であったが，近年，約半数の腺腫においてアルドステロン合成に関わる遺伝子変異を認めることがわかった．しかし，遺伝子変異を認めないアルドステロン産生腺腫におけるアルドステロン合成機構は全く解明されていない．本研究では，アルドステロン産生腺腫における未解明のアルドステロン合成機序を解明し，本疾患の新規治療薬・新断薬の創薬，またアルドステロン合成阻害による降圧薬の創薬につなげることを目的とする．
アルドステロン合成機序が解明されていない (いわゆる，既知の遺伝子変異をもたない) 腺腫を対象に網羅的遺伝子発現解析を行った．異所性G蛋白共役受容体 (GPCR) 発現がアルドステロン合成に関与することが報告されていることから，GPCRを標的にアルドステロン産生腺腫で発現する遺伝子検索を行ったところ，アルドステロン合成に関与する可能性のある複数のGPCRを同定した．
アルドステロンを合成する副腎皮質癌細胞株 (HAC15) に対し，GPCR刺激薬を投与すると，アルドステロン合成酵素 (CYP11B2) の発現は亢進し，アルドステロン合成が促進されることがわかった．さらに，レンチウイルスを用いて作製したGPCRの過剰発現モデルにおいても，CYP11B2の発現は亢進し，アルドステロン合成が促進されることがわかった．さらに，同因子の発現を抑制することにより，アルドステロン合成は減弱することを同定した．
続いて，GPCRを標的にした刺激薬を使用し，ヒトにおけるアルドステロン合成促進作用の検討を開始した．遺伝子変異をもたないアルドステロン産生腺腫をもつ症例の一部において，本刺激薬によりアルドステロン合成が促進されることが分かった．また，既知の遺伝子変異をもつ症例においては，アルドステロン合成の促進は軽度であることも分かった．
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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
本研究における，昨年度の研究計画では，①In vitroにおいて，GPCRの調節薬によるアルドステロン合成に与える影響を検討すること，②In vitroにおいて，GPCR発現を調節した上で，アンギオテンシンIIによるアルドステロン合成に与える影響を検討すること，③In vitroにおいて，GPCRの遺伝子発現調節がアルドステロン合成に与える影響を検討することを予定した．
①の「GPCRの調節薬によるアルドステロン合成に与える影響」ついては，上述のように，HAC15においてGPCR刺激薬を投与することで，アルドステロン合成が促進されることが分かった．さらに，アルドステロン合成を調節するステロイド合成酵素を検索したところ，アルドステロン合成の律速酵素であるCYP11B2が著明に上昇することもわかった．対象としたGPCRの拮抗薬や阻害薬が市販されていないことから，GPCRを負に調節する薬剤を使用しての研究の実施はできなかった．
②に示す「アンギオテンシンIIとの関連を示す研究」は，遺伝子発現調節を行った細胞株での実施が好ましく，③の研究 (HAC15におけるGPCR遺伝子発現調節) を終えているため，次年度に実施することとした．
③の「GPCR遺伝子発現調節を行ったHAC15におけるアルドステロン合成」に対し，レンチウイルスにより遺伝子発現調節に成功した．GPCRを過剰発現したHAC15においては，アルドステロン合成が促進され，GPCRを抑制したHAC15においてはアルドステロン合成が低下した．各々，それらの調節はCYP11B2を介していることがわかった．
さらに，当初は予定をしていなかったが，ヒトにおける解析を行った．アルドステロン産生腺腫を有する症例に，GPCR刺激薬を投与したところ，アルドステロン合成が促進された．一部の結果は当初予定した計画を上回って進行している．
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| Strategy for Future Research Activity |
①In vitroおよびIn vivo (ラット) における研究
HAC15においてGPCRを調節した上で，アンギオテンシンIIによるアルドステロン合成に与える影響を検討する．この結果から，アルドステロン産生腺腫のみならず，正常の副腎皮質球状帯から合成されるアルドステロンの調節も解析することができる．低ナトリウム食で飼育したラット (アンギオテンシンII依存性の高アルドステロン血症を示す) において，GPCR発現を調節し血中アルドステロン値や血圧の変化を測定する．さらに，アルドステロン合成に関わる遺伝子を副腎皮質球状帯で特異的に抑制するラットを低ナトリウム食で飼育し，血圧やアルドステロン値の変化を比較する．また，副腎皮質球状帯をDAB2抗体で染色することにより，新規に同定した因子やシグナル伝達が副腎皮質球状帯の成長に与える影響も検証する．Splague-Dawley ratに腎動脈狭窄を人工的に作成，または，アルドステロン持続注入したラットに対し，高ナトリウム食を負荷することで，レニン依存性高血圧症を発症するラットを作成することができる (研究業績7)．そのラットに対し，同様の化学抑制物質の投与や遺伝子操作を行うことにより，血圧の変化や血中アルドステロン値に対する効果を検討する．
②ヒトにおけるGPCR発現の意義の解析
原発性アルドステロン症 (アルドステロン産生腺腫) の患者を対象に，GPCR刺激薬を用い，昨年度実施した同様の内容で，アルドステロン合成に与える影響を解析し，ヒトにおける臨床的意義の確立を行う．
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Research Products
(3 results)
