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CoQ10を用いたミトコンドリア異常による免疫不全症の治療法開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K12900
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 食生活学
研究機関熊本県立大学 (2018-2019)
徳島大学 (2017)

研究代表者

谷村 綾子  熊本県立大学, 環境共生学部, 助教 (10610199)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードミトコンドリア / エネルギー代謝 / 細網異型性症 / 免疫不全 / 好中球分化 / フルクトース / CoQ10 / 小胞体ストレス / UPR / ATP / ROS / 栄養学 / 好中球 / 細胞分化
研究成果の概要

患者同様の好中球分化障害を示す細網異形成症モデル細胞株を作製した。好中球分化障害の原因と考えられるエネルギー産生低下・酸化ストレス上昇に対し、フルクトースでのATP産生回復およびミトコンドリア膜通過型CoQ10での酸化ストレス低減による好中球分化の改善を目指した。結果、フルクトース添加により好中球分化が野生株と同程度まで回復した。また、好中球分化障害を起こすメカニズムとして、ATP低下によって小胞体ストレス解消機構UPRの活性が低下し、それにより上昇した小胞体ストレスが分化を抑制することが示され、エネルギー代謝と小胞体ストレス/UPRが好中球分化に重要な役割を担っていることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ミトコンドリア機能異常による希少難病であり、免疫不全により出生直後から重篤な感染症を引き起こしうる細網異形成症において、発症機序の一端を明らかにし、それを基に乳児での新規治療法につながりうる候補栄養素を見出した。この成果は、栄養素による免疫機能のコントロールやミトコンドリア異常疾患に対する栄養療法の可能性についても強く期待できるものである。
また、最も数が多い免疫細胞である好中球において、その分化がエネルギー代謝と小胞体ストレスによって調節されていることを明らかにした。このことは好中球の賦活方法の開発や他の免疫細胞の分化機構解明などの一助になりうると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Mitochondrial Activity and Unfolded Protein Response are Required for Neutrophil Differentiation.2018

    • 著者名/発表者名
      Tanimura A, Miyoshi K, Horiguchi T, Hagita H, Fujisawa K, Noma T
    • 雑誌名

      Cell Physiol Biochem

      巻: 47 号: 5 ページ: 1936-1950

    • DOI

      10.1159/000491464

    • NAID

      120006550810

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Human AK2 links intracellular bioenergetic redistribution to the fate of hematopoietic progenitors2018

    • 著者名/発表者名
      Oshima Koichi、Watanabe Akira、Nakahata Tatsutoshi、Saito Megumu K. et al.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 497 号: 2 ページ: 719-725

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.02.139

    • NAID

      120006466601

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] アデニル酸キナーゼ2欠損血球系細胞の分化に対するフルクトースの効果2020

    • 著者名/発表者名
      溝内 万里奈、谷村 綾子、南 久則
    • 学会等名
      第23回日本病態栄養学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] フルクトースはミトコンドリアのエネルギー産生異常による好中球分化障害を改善するか Can Fructose rescue the impairment of neutrophil differentiation due to failure of mitochondrial energy production?2020

    • 著者名/発表者名
      谷村 綾子、溝内 万里奈、三好 圭子、堀口 大吾、野間 隆文、南 久則
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 免疫細胞の分化におけるエネルギー産生の必要性 Importance of energy production for immune cell differentiations2019

    • 著者名/発表者名
      谷村 綾子、三好 圭子、堀口 大吾、萩田 浩子、野間 隆文、南 久則
    • 学会等名
      第73回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A role of ER stress and UPR on hematopoietic differentiation2018

    • 著者名/発表者名
      Ayako Tanimura, Keiko Miyoshi, Taigo Horiguchi, Hagita Hiroko, Koichi Fujisawa and Takafumi Noma
    • 学会等名
      51st Miami Winter Symposium, Stem Cells Todays Research Tomorrows Therapies
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact of mitochondrial ATP production on neutrophil differentiation2017

    • 著者名/発表者名
      Ayako Tanimura, Keiko Miyoshi, Taigo Horiguchi, Hagita Hiroko, Koichi Fujisawa and Takafumi Noma
    • 学会等名
      Gordon Research Conference(From Molecular Structures and Mechanisms to Cellular Bioenergetics in Health and Disease)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ミトコンドリアがUPR活性をコントロールして免疫細胞分化の方向を決定づける2017

    • 著者名/発表者名
      谷村 綾子, 三好 圭子, 堀口 大吾, 萩田 浩子, 藤澤 浩一, 野間 隆文
    • 学会等名
      第17回日本ミトコンドリア学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] CRISPR/Cas9を用いたAK2の段階的欠損による細胞代謝への影響2017

    • 著者名/発表者名
      谷村 綾子, 三好 圭子, 堀口 大吾, 藤澤 浩一, 野間 隆文
    • 学会等名
      日本ゲノム編集学会 第2回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] ヒトAK2は細胞内エネルギー分子の分配を介して血液前駆細胞の分化運命を制御する

    • URL

      http://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/research/finding/180328-110000.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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