B細胞ミトコンドリアグルタミン代謝制御による1型糖尿病治療への応用

• 研究課題/領域番号: 20K17524
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分54040:代謝および内分泌学関連
• 研究機関: 産業医科大学
• 研究代表者: 元 舞子 産業医科大学, 医学部, 非常勤医師 (50596682)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 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: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: B細胞 / ミトコンドリア / グルタミン代謝 / 1型糖尿病 / 免疫細胞代謝 / 新規治療応用

研究開始時の研究の概要

ヒトの末梢血B細胞を用いたin vitro 実験で、B細胞の活性化、分化における細胞内代謝変容の重要性について検討を行う。まず、B細胞における形質芽細胞分化におけるグルタミン代謝の関与を明らかにし、さらにグルタミン代謝においてグルタミンが取り込まれるミトコンドリアの機能を評価する。さらに、グルタミン代謝を制御しうる新たな治療薬の効果を検討する。

研究成果の概要

本研究では、活性化したB細胞におけるグルタミン代謝機序を明らかにし、グルタミン代謝制御による自己免疫疾患の治療への応用を目的とした。グルタミンは、B細胞分化、抗体産生、ミトコンドリア機能において重要であり、メトホルミンはグルタミンの取り込みを抑制することにより形質細胞の分化誘導を濃度依存性に抑制した。さらに、自己免疫疾患であるSLE患者の末梢血ではミトコンドリア機能異常をきたしていることがわかり、グルタミン代謝を介してそれらを是正することが治療となりうることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、活性化したB細胞におけるグルタミン代謝機序を明らかにし、グルタミン代謝制御による自己免疫疾患の治療への応用を目的とした。B細胞分化、抗体産生、ミトコンドリア機能においてグルタミンが重要であることが明らかとなり、メトホルミンはグルタミンの取り込みを抑制することにより形質細胞の分化誘導、ミトコンドリアの異常活性化を抑制した。既存の治療薬では難渋する症例に対して、代謝を制御することで新たな治療戦略となることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] An enhanced mitochondrial function through glutamine metabolism in plasmablast differentiation in systemic lupus erythematosus (2022)
  • 著者名/発表者名: Maiko Hajime Sumikawa, Shigeru Iwata, Mingzeng Zhang, Hiroko Miyata, Masanobu Ueno, Yasuyuki Todoroki, Atsushi Nagayasu, Ryuichiro Kanda, Koshiro Sonomoto, Keiichi Torimoto, Seunghyun Lee, Shingo Nakayamada, Kazuo Yamamoto, Yosuke Okada, Yoshiya Tanaka
  • 雑誌名: Rheumatology 巻: - 号: 7 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1093/rheumatology/keab824
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] １型糖尿病におけるミトコンドリア代謝異常の解明と新規治療応用 (2020)
  • 著者名/発表者名: 元舞子、岡田洋右、岩田慈、田中健一、黒住旭、成澤学、張明増、中山田慎吾、田中良哉
  • 学会等名: 第63回日本糖尿病学会年次学術総会