エネルギー代謝ネットワーク異常による疾患の分子基盤解明

• 研究課題/領域番号: 18KT0017
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 特設分野
• 研究分野: 複雑系疾病論
• 研究機関: 慶應義塾大学 (2021); 東京大学 (2018-2020)
• 研究代表者: 田中 廣壽 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特別招聘教授 (00171794)
• 研究分担者: 井元 清哉 東京大学, 医科学研究所, 教授 (10345027)
• 研究期間 (年度): 2018-07-18 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2018年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
• キーワード: 複雑系 / 代謝 / グルココルチコイド受容体 / 臓器連関 / 肥満 / サルコペニア / 骨格筋 / 性差 / 代謝学 / 内分泌学 / オミクス / 生活習慣病 / 糖尿病 / 数理科学 / エネルギー代謝 / 多臓器連関 / グルココルチコイド / 遺伝子発現 / 体組成 / 情報科学

研究成果の概要

個体のエネルギー代謝や体組成は多くの要素・調節系の複雑な連関によって制御され、その様式は個体の状況によっても変動する。このような代謝の複雑系は、肥満や糖尿病、サルコペニアの病態においても重要と考え、その理解を目指して、複数の代謝変容モデルマウスにおける数理解析と分子生物学的検証を進めた。肥満での体内の過剰な脂肪蓄積の一部が、骨格筋のグルココルチコイドシグナルおよびその制御下で生じる高インスリン血症により誘導されること、また、加齢早期のサルコペニア変化には筋線維移行を伴う筋力低下があり、個体の代謝を調節する栄養学的介入がその防止に有効であることを見出した。かかる生体の仕組みには、性差を認めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

肥満や加齢のマウスモデルの解析を通じて、個体の代謝システムの規則性を創る本質的な因子の同定が進むとともに、代謝システムが状況に応じて変容すること、個体背景によって異なること、についての理解が進んだ。本研究で志向した複雑系解析と分子生物学の融合という手法の有用性も明らかとなった。エネルギー代謝に関わる各種の病態（肥満、加齢、糖尿病、脂肪肝、筋萎縮など）の新しい予防法および治療法の開発、とくに個別化医療の実現にも貢献する知見が得られたと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] The differential diagnosis of IgG4-related disease based on machine learning. (2022)
  • 著者名/発表者名: Motohisa Yamamoto, Hiroki Yamazaki, Hirotoshi Tanaka, et al.
  • 雑誌名: Arthritis Res Ther. 巻: 24 号: 1 ページ: 71-71
  • DOI: 10.1186/s13075-022-02752-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Aseptic Meningitis-retention Syndrome Associated with Tocilizumab in a Patient with Idiopathic Multicentric Castleman Disease (2021)
  • 著者名/発表者名: Akira Arakawa, Masaki Iizuka, Shunichi Matsuda, Erika Matsubara, Hiroki Yamazaki, Noritada Yoshikawa, Hirotoshi Tanaka, Toshihiro Yoshizawa.
  • 雑誌名: Internal Medicine 巻: 60 号: 24 ページ: 3995-3998
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.6938-20
  • NAID: 130008129490
  • ISSN: 0918-2918, 1349-7235
  • 年月日: 2021-12-15
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Glycyrrhizin Derivatives Suppress Cancer Chemoresistance by Inhibiting Progesterone Receptor Membrane Component 1 (2021)
  • 著者名/発表者名: Yasuaki Kabe, Ikko Koike, Tatsuya Yamamoto, Miwa Hirai, Ayaka Kanai, Ryogo Furuhata, Hitoshi Tsugawa, Erisa Harada, Kenji Sugase, Kazue Hanadate, Nobuji Yoshikawa, Hiroaki Hayashi, Masanori Noda, Susumu Uchiyama, Hiroki Yamazaki, Hirotoshi Tanaka, Takuya Kobayashi, Hiroshi Handa, Makoto Suematsu.
  • 雑誌名: Cancers (Basel) 巻: 13 号: 13 ページ: 3265-3265
  • DOI: 10.3390/cancers13133265
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Influence of Glucocorticoid Receptor on Sex Differences of Gene Expression Profile in Skeletal Muscle (2021)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa Noritada、Oda Aya、Yamazaki Hiroki、Yamamoto Motohisa、Kuribara-Souta Akiko、Uehara Masaaki、Tanaka Hirotoshi
  • 雑誌名: Endocrine Research 巻: - 号: 3 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1080/07435800.2021.1884874
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Eicosapentaenoic acid changes muscle transcriptome and intervenes in aging-related fiber type transition in male mice (2021)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki Hiroki、Nishimura Mayu、Uehara Masaaki、Kuribara-Souta Akiko、Yamamoto Motohisa、Yoshikawa Noritada、Morohashi Ken-Ichirou、Tanaka Hirotoshi
  • 雑誌名: American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism 巻: 320 号: 2 ページ: E346-E358
  • DOI: 10.1152/ajpendo.00184.2020
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Correlation among body composition and metabolic regulation in a male mouse model of Cushing’s syndrome (2020)
  • 著者名/発表者名: Uehara M, Yamazaki H, Yoshikawa N, Kuribara-Souta A, Tanaka H
  • 雑誌名: Endocrine Journal 巻: 67 号: 1 ページ: 21-30
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ19-0205
  • NAID: 130007790982
  • ISSN: 0918-8959, 1348-4540
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Progesterone receptor membrane associated component 1 enhances obesity progression in mice by facilitating lipid accumulation in adipocytes (2020)
  • 著者名/発表者名: Furuhata Ryogo、Kabe Yasuaki、Kanai Ayaka、Sugiura Yuki、Tsugawa Hitoshi、Sugiyama Eiji、Hirai Miwa、Yamamoto Takehiro、Koike Ikko、Yoshikawa Noritada、Tanaka Hirotoshi、Koseki Masahiro、Nakae Jun、Matsumoto Morio、Nakamura Masaya、Suematsu Makoto
  • 雑誌名: Communications Biology 巻: 3 号: 1 ページ: 479-479
  • DOI: 10.1038/s42003-020-01202-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cytotoxic Tph-like cells are involved in persistent tissue damage in IgG4-related disease. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yabe H, Kamekura R, Yamamoto M, Murayama K, Kamiya S, Ikegami I, Shigehara K, Takaki H, Chiba H, Takahashi H, Takano K, Takahashi H, Ichimiya S.
  • 雑誌名: Mod Rheumatol. 巻: Feb 5 号: 1 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1080/14397595.2020.1719576
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Differences in clinical features of IgG4-related disease between elderly and younger patients (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto M, Takahashi H, Tanaka H
  • 雑誌名: Geriatr Gerontol Int 巻: 19 号: 6 ページ: 564-565
  • DOI: 10.1111/ggi.13662
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] GLCCI1 is a novel protector against glucocorticoid-induced apoptosis in T cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Zentaro Kiuchi, Yukino Nishibori, Satoru Kutsuna, et al.
  • 雑誌名: FASEB J 巻: 33 号: 6 ページ: 7387-7402
  • DOI: 10.1096/fj.201800344rr
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Pressure overload inhibits glucocorticoid receptor transcriptional activity in cardiomyocytes and promotes pathological cardiac hypertrophy (2019)
  • 著者名/発表者名: Matsuhashi Tomohiro、Endo Jin、Katsumata Yoshinori、Yamamoto Tsunehisa、Shimizu Noriaki、Yoshikawa Noritada、Kataoka Masaharu、Isobe Sarasa、Moriyama Hidenori、Goto Shinichi、Fukuda Keiichi、Tanaka Hirotoshi、Sano Motoaki
  • 雑誌名: Journal of Molecular and Cellular Cardiology 巻: 130 ページ: 122-130
  • DOI: 10.1016/j.yjmcc.2019.03.019
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Protective Effect of Sex Hormone-Binding Globulin against Metabolic Syndrome: In Vitro Evidence Showing Anti-Inflammatory and Lipolytic Effects on Adipocytes and Macrophages (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki Hiroki、Kushiyama Akifumi、Sakoda Hideyuki、Fujishiro Midori、Yamamotoya Takeshi、Nakatsu Yusuke、Kikuchi Takako、Kaneko Sunao、Tanaka Hirotoshi、Asano Tomoichiro
  • 雑誌名: Mediators of Inflammation 巻: 2018 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1155/2018/3062319
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] LSD1 mediates metabolic reprogramming by glucocorticoids during myogenic differentiation (2018)
  • 著者名/発表者名: K. Anan, S. Hino, N. Shimizu, A. Sakamoto, K. Nagaoka, R. Takase, K. Kohrogi, H. Araki, Y. Hino, S. Usuki, S. Oki, H. Tanaka, K. Nakamura, F. Endo, and M. Nakao
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 18 号: 11 ページ: 5441-5454
  • DOI: 10.1093/nar/gky234
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of long-term intake of a yogurt fermented with Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus 2038 and Streptococcus thermophilus 1131 on mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Usui Yuki、Kimura Yasumasa、Satoh Takeshi、Takemura Naoki、Ouchi Yasuo、Ohmiya Hiroko、Kobayashi Kyosuke、Suzuki Hiromi、Koyama Satomi、Hagiwara Satoko、Tanaka Hirotoshi、Imoto Seiya、Eberl G?rard、Asami Yukio、Fujimoto Kosuke、Uematsu Satoshi
  • 雑誌名: International Immunology 巻: 30 号: 7 ページ: 319-331
  • DOI: 10.1093/intimm/dxy035
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Effects of acute aerobic exercise on the lipid profiles in transgender men (2022)
  • 著者名/発表者名: Mizuki Yamada, Nodoka Ikegami, Hyunjun Gam, Yuriko Nishikawa, Akira Ishikawa, Akiko Funaki, Kayoko Kamemoto, Tomoka Matsuda, Hazuki Ogata, Hirotoshi Tanaka, Hiroki Yamazaki, Mikako Sakamaki-Sunaga
  • 学会等名: American College of Sports Medicine 69th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] グルココルチコイドとサルコペニア (2022)
  • 著者名/発表者名: 田中廣壽、山崎広貴
  • 学会等名: 第95回日本内分泌学会学術総会
  • 招待講演
• [学会発表] 肥満の病態における骨格筋グルココルチコイド受容体シグナルの役割 (2021)
  • 著者名/発表者名: 山崎広貴、上原昌晃、栗原明子、山本元久、平川泰子、加部泰明、末松誠、田中廣壽
  • 学会等名: 第７回日本筋学学術集会
• [学会発表] 機械学習に基づくIgG4関連疾患の診断支援の試み (2021)
  • 著者名/発表者名: 山本元久、上原昌晃、山崎広貴、吉川賢忠、水島伊知郎、庄田宏文、吉藤元、川野充弘、高橋裕樹、藤尾圭志、田中廣壽
  • 学会等名: 第65回日本リウマチ学会学術集会
• [学会発表] 一過性有酸素運動がFTMの動脈スティフネスに与える影響 (2021)
  • 著者名/発表者名: 山田満月、池上和、甘賢俊、西川百合子、石川明良、舟喜晶子、亀本佳世子、松田知華、緒方はづき、田中廣壽、山崎広貴、須永美歌子
  • 学会等名: 第76回日本体力医学会大会
• [学会発表] 骨格筋と多(他)臓器連関 (2020)
  • 著者名/発表者名: 田中廣壽
  • 学会等名: 第41回日本炎症再生医学会
  • 招待講演
• [学会発表] ステロイドホルモンの新たな作用 (2020)
  • 著者名/発表者名: 田中廣壽
  • 学会等名: 第93回日本内分泌学会学術総会
  • 招待講演
• [学会発表] 特別講演「ステロイドのエッセンス」 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田中 廣壽
  • 学会等名: 第30回日本リウマチ学会中国・四国支部学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 骨格筋サイエンスの新展開 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田中 廣壽
  • 学会等名: 第37回日本骨代謝学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] Glucocorticoid receptor today (2019)
  • 著者名/発表者名: 田中 廣壽
  • 学会等名: The Fifth Symposium of the Korean Adrenal Gland and Endocrine Hypertension Study Group
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Novel aspects of glucocorticoid receptor in physiology; Lessons from skeletal muscle and heart (2019)
  • 著者名/発表者名: 田中 廣壽
  • 学会等名: the Steroid Today 2019
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] リウマチ膠原病臨床と骨格筋のサイエンス (2019)
  • 著者名/発表者名: 田中 廣壽
  • 学会等名: RA治療セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 免疫代謝内分泌に関わる臓器連関 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田中 廣壽
  • 学会等名: 免疫・代謝・内分泌アカデミアフォーラム2018
  • 招待講演
• [学会発表] Skeletal muscle glucocorticoid receptor and systemic energy metabolism (2018)
  • 著者名/発表者名: 田中 廣壽
  • 学会等名: 4th Congress on Steroid Research 2018
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ステロイドによる筋萎縮の分子機構解明と臨床への橋渡し、そして骨格筋の新しい役割の解明へ (2018)
  • 著者名/発表者名: 田中 廣壽
  • 学会等名: 第61回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 骨格筋と肥満 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田中 廣壽
  • 学会等名: 第16回肥満症カンファレンス
  • 招待講演
• [備考] 研究紹介
  • URL: https://www.ims.u-tokyo.ac.jp/Rheumatol/allergy/research.html
• [備考]
  • URL: http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/Rheumatol/allergy/research.html