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寒冷応答組織の体系的遺伝子発現プロファイルによる革新的凍死診断法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19K10688
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分58040:法医学関連
研究機関長崎大学

研究代表者

賀川 慎一郎  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (70562213)

研究分担者 村瀬 壮彦  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (40823315)
梅原 敬弘  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (60617421)
池松 和哉  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (80332857)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード低体温 / 恒常性維持 / 分子診断マーカー / microRNA / 凍死 / 診断マーカー / 遺伝子発現プロファイル
研究開始時の研究の概要

本研究は、遺伝子発現プロファイリングを用いて生体恒常性維持システムの分子メカニズムを明らかにし、死因究明が最も困難な病態の一つである凍死(低体温症)の確定診断に応用可能な新規分子マーカーを同定する。具体的には、【1】次世代シークエンスを用いた熱産生組織(褐色脂肪組織及び腸腰筋)における寒冷暴露及び凍死特異的に発現する機能性 microRNA・mRNA の同定及び包括的解析、【2】実症例を用いた凍死の死因究明に資する寒冷暴露及び凍死特異的遺伝子の同定である。本研究成果により、それらを指標とした凍死の新しい法医分子病理学的診断法を確立する。

研究成果の概要

本研究は、低体温ラットモデルを作製し、マイクロアレイ及び次世代シーケンシングを用いた褐色脂肪組織及び腸腰筋における体温依存的miRNA・mRNA発現解析を行った。その結果、腸腰筋においてmiR-374-5pは重度低体温群のみで有意な発現増加を示した。また、miR-374-5pはMex3Bの発現制御を行うことが示唆され、Mex3B発現は体温低下に伴い減少した。従って、miR-374-5pは体温低下に伴い活性化され、Mex3B発現を抑制することで、細胞生存に寄与することが示唆され、miR-374-5pは凍死の新規分子診断マーカーとなりうる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

凍死の診断は主観的に促えられる所見に頼らざるを得ず、状況証拠のみに頼った非科学的な剖検診断がなされているのが現状であり、科学的かつ客観的な確定診断法を確立することは法医実務にとって急務である。本研究は、確定診断の障害であった他の死因との鑑別や死後変化の影響を考慮した全く新しい手段であり、本研究において生体の恒常性維持の分子メカニズムの一端を解明できたことは、その成果の実務応用への可能性が非常に高く、実務展開により、精度が高く、刑事裁判資料等の使用に耐えうる司法解剖鑑定書・行政解剖報告書を作成することで、研究成果を積極的に社会に還元することが可能となる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Body temperature-dependent microRNA expression analysis in rats: rno-miR-374-5p regulates apoptosis in skeletal muscle cells via Mex3B under hypothermia2020

    • 著者名/発表者名
      Umehara Takahiro、Kagawa Shinichiro、Tomida Aiko、Murase Takehiko、Abe Yuki、Shingu Keita、Ikematsu Kazuya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 15432-15432

    • DOI

      10.1038/s41598-020-71931-w

    • NAID

      120006988519

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Body temperature-dependent microRNA and mRNA expression analysis in rats: rno-miR-203a-3p regulates apoptosis in iliopsoas muscle cells via Socs3 under hypothermia2021

    • 著者名/発表者名
      梅原敬弘
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 低体温における恒常性維持機構の分子動態解析2021

    • 著者名/発表者名
      梅原敬弘
    • 学会等名
      第71回日本法医学会学術九州地方集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 体温低下に伴う腸腰筋の分子動態解析及び凍死診断に有用な分子マーカーの同定2020

    • 著者名/発表者名
      梅原敬弘
    • 学会等名
      第104次日本法医学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット腸腰筋における体温依存的microRNA発現動態:低体温下におけるmiR-374-5pの機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      梅原敬弘
    • 学会等名
      第70回日本法医学会学術九州地方集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 体温依存的遺伝子発現プロファイルによる凍死の新規分子診断マーカー探索2019

    • 著者名/発表者名
      梅原敬弘
    • 学会等名
      第103次日本法医学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 凍死診断に有用な腸腰筋特異的microRNAの同定及び機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      梅原敬弘
    • 学会等名
      第69回日本法医学会学術九州地方集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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