副甲状腺FGF23誘導遺伝子の解明

• 研究課題/領域番号: 20K17298
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分53040:腎臓内科学関連
• 研究機関: 東京慈恵会医科大学
• 研究代表者: 山田 琢 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (60646363)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2023年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: GCM2 / PTH / P / parathyroid / FGF23 / Gcm2

研究開始時の研究の概要

生体内ミネラル恒常性維持に重要な因子であるFGF23は骨で産生され、副甲状腺と腎臓に作用し、血中のリンの排泄を促す。さらにFGF23は寿命と直接関係する。FGF23の分泌機序の解明で、リン排出機序の解明、生命予後の改善に寄与できる可能性がある。FGF23の副甲状腺での作用機序は不明である。転写因子Glial cells missing homolog 2 欠損成獣マウスでは、副甲状腺が経過とともに消退する。このマウスでは高リンでもFGF23の上昇がない。つまり副甲状腺細胞でFGF23誘導因子が産生されると考えた。副甲状腺組織PNA-Seqによる副甲状腺FGF23誘導遺伝子の解明を考案した。

研究実績の概要

「FGF23活性における副甲状腺細胞の役割」
申請者は、Gcm2ノックアウトマウスにおいて高リン状態にも関わらず、FGF23が抑制される原因を①リンの上昇を感知できない、②FGF2の分泌を抑制する因子が
働いている、③FGF23の代謝が亢進していることと仮定し研究をしている。本研究では成体マウス副甲状腺を使用し生体内での変化を観察するものである。つま
り本研究ではGcm2ノックアウトマウスの使用が必要不可欠である。マウスに高リン食を与え、高リンGCM2KO群、高リン通常群、通常食GCM2KO群、通常食通常群に
分けて各n６ずつELISAによるPTH、FGF23、生化学検査でP、Caを施行した。コントロールは通常食通常群とした。PTH,P,Caにいずれの群間で有意差は認めないものの、高リンGCM2通常群ではコントロールに比しFGF23の有意な上昇を認めたが高リンGCM2KO群ではFGF23の上昇を認めなかった。高リン下での副甲状腺での遺伝子発現変化を確認するためにマウス副甲状腺のみを取り出し、ＲＮＡ-seqを上記4群に置いて行うことにした。マウス副甲状腺を限局的に採取する必要があるが、マウス副甲状腺は小さく、甲状腺組織との鑑別が困難であるため目視で採取することができない。本年度はこの問題をを排除するためにGcm2－GFPマウスを導入し、Gcm2コンディショナルノックアウトマウスと掛け合わせた。このマウスで高リンGCM2KO群、高リン通常群、通常食GCM2KO群、通常食通常群に分けて各n３ずつにおいて副甲状腺のみを取り出しＲＮＡ-seqを行った。結果細胞分裂系の遺伝子、骨代謝に関与する遺伝子に変化が認められ、これら遺伝子について解析中である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ＲＮＡ-seqで得られた結果が予想していたものと異なり、その原因を解析しているため。

今後の研究の推進方策

RNA-seqの結果で骨代謝に影響のある遺伝子の発現変化は確認できた。この結果を踏まえて副甲状腺組織切片を用いてinsitu、免疫抗体染色 にて遺伝子の発現パターンの再現性を確認、発現遺伝子のみのＫＯまたは抑制を行い。この遺伝子とFGF２３、P代謝との関係性を証明する予定である。