抗甲状腺薬によるNIS発現誘導作用と甲状腺機能抑制以外の作用の全容の解明

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26860713
• Research Institution: Toho University
• Principal Investigator: 須江 麻里子 東邦大学, 医学部, 助教 (50439965)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 甲状腺機能 / 抗甲状腺薬

Outline of Annual Research Achievements

甲状腺濾胞細胞の基底膜側にあるsodium iodide symporter(NIS)は甲状腺ホルモン合成の最初の段階を司るヨード輸送体であり、甲状腺位自己免疫生疾患や甲状腺がんなどに関与するなど様々な役割が明らかになっている。さらに、申請者等の研究により自己免疫性甲状腺疾患治療薬である6-n-propyl-2-thiouracil(PTU) がNIS誘導作用を有する事が明らかになってきた。本研究ではそのNIS誘導機序を解明し、ヒト甲状腺細胞における抗甲状腺薬の薬理作用や自己免疫性甲状腺疾患の病態抑制機構を見出すことを目的としている。平成26年度は、ラット甲状腺FRTL-5細胞を用いDNAマイクロアレイによって網羅的に解析したPTU/MMI刺激下で変動する遺伝子やタンパク分析をもとに、抗甲状腺薬が影響を及ぼすシグナル伝達経路を絞り込み、シグナル伝達経路の主要タンパクおよびそのリン酸化の変動を解析した。その結果、抗甲状腺薬であるPTUおよびMMIが、甲状腺ホルモン前駆体であるモノヨードタイロシン(MIT)およびヂヨードタイロシン(DIT)の脱ヨード化に関わる酵素であり甲状腺ホルモン合成に重要な役割を果たすとともに、その遺伝子異常が先天性甲状腺機能低下症に関与している可能性があるDEHAL1の発現調節に関わる事を明らかにした。

Current Status of Research Progress

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

Reason

これまで明らかになっていない抗甲状腺薬による甲状腺ホルモン合成抑制機序を見いだす事ができた可能性が高い。この成果は抗甲状腺薬のヒト甲状腺細胞における薬理作用を解明する上で大きな進歩であるが、今後その他の甲状腺機能遺伝子への作用、さらに抗甲状腺薬濃度変化がもたらす発現調節作用への影響や、重要な甲状腺濾胞機能調節因子であるTSHとの相互作用など、より詳細な設定での実験を繰り返し、mRNAやタンパク発現を検証する必要がある

Strategy for Future Research Activity

平成27年度は抗甲状腺薬によるDEHAL1を含めた脱ヨードに関わる遺伝子、その他甲状腺ホルモンの放出過程に関与する遺伝子について検討する。さらに実際の自己免疫性甲状腺疾患の病態に準じた環境を再現し、その状況下でも抗甲状腺薬によるこれらの遺伝子発現調節作用が保持されるかを、培地内TSH濃度を経時的に変化させ検討を行う。さらにこれらの抗甲状腺薬がラットFRTL-5細胞にもたらす作用がヒト甲状腺細胞においても再現されるかを、ヒト甲状腺初代培養を用いて検討する。具体的には、バセドウ病患者から採取した甲状腺細胞を、基礎疾患や使用していた薬剤の影響を排除できる事が明らかになっている培地にて5日間以上培養したのち、TSH存在下の生体内に類似した環境でPTU/MMIを作用させ、これまでの研究で明らかになった抗甲状腺薬のNISおよびDEHAL1を介した発現調節作用を解析する。

Causes of Carryover

次年度にヒト全遺伝子型DNAチップ解析を行う予定であり、まとまった金額が必要である。その他消耗品の購入も予定しており、次年度使用額を必要とする。

Expenditure Plan for Carryover Budget

ヒト全遺伝子型DNAチップ解析、細胞培養、RNAおよびタンパクの解析用試薬類、培養やディスポーザブル製品類、その他消耗品で使用予定である。