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血小板膜におけるスフィンゴミエリンを介したリン脂質露呈制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K06827
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48040:医化学関連
研究機関金沢医科大学

研究代表者

谷口 真  金沢医科大学, 総合医学研究所, 講師 (30529433)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードスフィンゴミエリン合成酵素 / 血小板 / スフィンゴミエリン / 血小板減少症 / ホスファチジルセリン / スクランブラーゼ / TMEM16F / カルシウム
研究開始時の研究の概要

細胞膜構成脂質であるスフィンゴミエリン(SM)はリガンド-受容体応答の足場として、細胞増殖、遊走、炎症などのシグナル伝達を制御する。研究代表者は、SM合成酵素欠損マウスが血小板減少を呈することを見出した。細胞膜内葉のホスファチジルセリン(PS)が、スクランブラーゼにより外葉に露呈し、PS露呈亢進は貪食促進から血小板減少を引き起こす。しかし、血小板膜のスクランブラーゼとSMの関係性は分かっていない。本研究課題では、細胞膜SMがPS露呈を制御するスクランブラーゼの機能発現に関与するかを検討し、SMを標的としたPS露呈を介した血液凝固や血小板分解などの血小板機能制御法の確立に繋げる。

研究実績の概要

細胞膜構成脂質であるスフィンゴミエリン(SM)はリガンド-受容体応答の足場として、細胞増殖、遊走、炎症などのシグナル伝達を制御する。細胞膜SMの合成はSM合成酵素(SMS)が担っており、SMSにはゴルジ体に局在するSMS1とゴルジ体と形質膜の両方に局在するSMS2があるが、その機能の違いについては明らかとなっていない。前年度、研究代表者はSMS1遺伝子欠損により細胞膜SM量低下からスクランブラーゼTMEM16Fが細胞膜内高分子化することでカルシウム流入が増加し、ホスファチジルセリン(PS)の外膜への露呈が亢進することを見出した。SMS1欠損マウスでは、血小板において細胞膜SM減少からこのPS露呈亢進によって、血小板クリアランスが増加し、血小板減少症を呈することを明らかにした。
本年度は、SMS1欠損マウスで見られる血小板減少症をSM補充によってコントロールすることで改善できないかどうかを検討するため、SMリポソームのSMS1欠損マウスへの投与を試みた。しかしながら、SMS1欠損マウスの出生率が10%未満(通常のマウスだと25%)であり、出生後も生存率が低く、実験に用いる数が確保できないため、十分な結果が得られていない。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

今年度は、SMリポソームをSMS1欠損マウスに投与し、血小板減少症の緩和への影響を調べようと試みたが、SMS1欠損マウスの出生率が低く、十分な匹数のマウスを確保することができなかったため、SMS1欠損マウスへのSMリポソーム投与を十分な数できなかった。今後、SMS1欠損マウスを十分確保した上でSMリポソームの効果を検討していく。

今後の研究の推進方策

本研究課題では、SMリポソームの補充で血中SM量を増加させることが可能であることを見出したが、十分な匹数のSMS1欠損マウスを確保できず、血小板減少症への抑制効果はみることができなかった。SMS1欠損マウスは出生率も低く、また生まれてすぐに死んでしまう個体も多く数を確保するのが難しい。そこで、タモキシフェン誘導型のSMS1コンディショナルノックアウトマウスを既に有しているため、このマウスを用いて後天的にSMS1欠損マウスを作製し、血小板減少が確認されたらSMリポソーム補充を行っていく予定である。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Nuclear Ceramide Is Associated with Ataxia Telangiectasia Mutated Activation in the Neocarzinostatin-Induced Apoptosis of Lymphoblastoid Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Fujita Jun、Taniguchi Makoto、Hashizume Chieko、Ueda Yoshibumi、Sakai Shota、Kondo Tadakazu、Hashimoto-Nishimura Mayumi、Hanada Kentaro、Kosaka Takeo、Okazaki Toshiro
    • 雑誌名

      Molecular Pharmacology

      巻: 101 号: 5 ページ: 322-333

    • DOI

      10.1124/molpharm.121.000379

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ceramide Metabolism Regulated by Sphingomyelin Synthase 2 Is Associated with Acquisition of Chemoresistance via Exosomes in Human Leukemia Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Makoto、Nagaya Shingo、Yuyama Kohei、Kotani Ai、Igarashi Yasuyuki、Okazaki Toshiro
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 18 ページ: 10648-10648

    • DOI

      10.3390/ijms231810648

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A novel mechanism of thrombocytopenia by PS exposure through TMEM16F in sphingomyelin synthase 1 deficiency2021

    • 著者名/発表者名
      Fujii Yoritaka、Taniguchi Makoto、Nagaya Shingo、Ueda Yoshibumi、Hashizume Chieko、Watanabe Ken、Takeya Hiroyuki、Kosaka Takeo、Okazaki Toshiro
    • 雑誌名

      Blood Advances

      巻: 5 号: 20 ページ: 4265-4277

    • DOI

      10.1182/bloodadvances.2020002922

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Role of ceramide/sphingomyelin (SM) balance regulated through “SM cycle” in cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Makoto、Okazaki Toshiro
    • 雑誌名

      Cellular Signalling

      巻: 87 ページ: 110119-110119

    • DOI

      10.1016/j.cellsig.2021.110119

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素KOマウスを利用した疾患モデルの確立と病態機序解明2024

    • 著者名/発表者名
      谷口 真
    • 学会等名
      ビタミンB研究委員会 2023年度シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] がん細胞およびマウスがんモデルを用いたスフィンゴミエリン合成酵素阻害剤の開発と現状2023

    • 著者名/発表者名
      谷口 真、村井 勇太、門出 健次、岡崎 俊朗
    • 学会等名
      第16回セラミド研究会・第17回スフィンゴテラピィ研究会合同年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 白血病細胞におけるスフィンゴミエリン合成酵素2によるセラミド代謝を介したエクソソーム放出促進と抗がん剤耐性能獲得について2022

    • 著者名/発表者名
      谷口 真,長屋 進吾,湯山 耕平,幸谷 愛,五十嵐 靖之,岡崎 俊朗
    • 学会等名
      第15回セラミド研究会・第16回スフィンゴテラピィ研究会 合同年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 喘息病態形成へのスフィンゴミエリン合成酵素2の関与2022

    • 著者名/発表者名
      榮 春海,小木曽 悠里,藤原 拓海,渡邉 研,岡崎 俊朗,谷口 真,松田 将也,奈邉 健,北谷 和之
    • 学会等名
      第15回セラミド研究会・第16回スフィンゴテラピィ研究会 合同年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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