胎盤BDNF/TrkBシグナルを介した胎児脳発達のモニタリング機構

• 研究課題/領域番号: 21K07828
• 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52050:胎児医学および小児成育学関連
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 後藤 優美子 東海大学, 医学部, 客員講師 (50624574)
• 研究分担者: 石本 人士 東海大学, 医学部, 教授 (10212937) ; 亀谷 美恵 東海大学, 医学部, 客員准教授 (50338787)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: チロシンキナーゼ受容体TrkB / 胎盤 / 母児間クロストーク / BDNF/TrkBシグナル / 胎児発育不全

研究開始時の研究の概要

胎児発育不全は全妊娠の5-10%に生じる妊娠合併症であり、周産期死亡や出生後の発育にも関わるため病態の解明と治療法の確立は重要な課題である。TrkBは脳由来神経栄養因子BDNFをリガンドとし、神経細胞の生存、分化、増殖に関与することが知られている。一方で、TrkBは胎盤に発現しており「胎盤でのBDNF/TrkBシグナルを介した母児間のクロストークが胎児脳の発育に関与する可能性」がある。そこで本研究では、胎盤に発現するBDNF、TrkBについて免疫組織化学や分子構造を解析する手法や細胞株を用いて分析し、胎盤の胎児側と母体側に相違がみられるかを調べ、胎児脳の発育との関連性を検証する。

研究実績の概要

本研究では、「胎盤におけるBDNF/TrkBシグナルを介した母児間のクロストーク、すなわち胎盤のBDNF/TrkBシグナルを介した胎児脳の発達レベルのモニタリング機構について明らかにすること」を目的とする。
2023年度は、TrkBモノクローナル抗体の作製を継続して行なった。BALB/c系統のマウスリンパ腫の細胞株A20およびヒト胎児腎細胞由来の細胞株HEK293にTrkBのプラスミドDNAを導入し、BALB/cマウスに免疫した。HEK293において抗体価の上昇を確認し、マウス脾臓細胞とミエローマ細胞P3Xの融合によりハイブリドーマの形成を確認し、有力なクローンを得た。現在クローニング中であり、引き続きBDNF結合部位を認識する抗体の作製を目指している。
2021年度は、妊娠初期に、胎盤の絨毛・脱落膜で完全長型TrkBタンパクの発現が多いこと（免疫組織化学、Western blotting）、TrkBのmRNA発現、とくに細胞内チロシンキナーゼドメインのエクソン22-23の発現が多いことが確認された。
2022年度は、妊娠中期の胎児発育不全の症例において全てのエクソンのTrkBmRNAの発現を認め、妊娠週数の経過とともに発現が低下する傾向を確認した。また胎児発育に関わらず多くの症例においてIG like ドメイン（BDNF結合部位）は発現していた。
今後、胎盤に発現するTrkBアイソフォームを既存の市販の抗体により完全長型か否かを識別するだけではなく、作製中のBDNF結合部位を認識するモノクローナル抗体を用いて、BDNF結合部位があるか否かを分析する。また、胎児発育不全症例と正常妊娠症例の胎盤を比較し、発現するTrｋBアイソフォームの相違を明らかにする。さらに、完全長型でBDNF結合部位を有するTrkBを発現する細胞と、完全長型でBDNF結合部位を持たないTrkBを発現する細胞で、チロシンキナーゼの活性化やBDNF分泌に相違がみられるかを分析する。

研究成果

• [雑誌論文] Liposome-encapsulated progesterone efficiently suppresses B-lineage cell proliferation. (2024)
  • 著者名/発表者名: Toshiro Seki, Rikio Suzuki, Shino Ohshima, Yoshiyuki Manabe, Shion Onoue, Yuki Hoshino, Atsushi Yasuda, Ryoji Ito, Hiroshi Kawada, Hitoshi Ishimoto, Takashi Shiina, Yoshie Kametani
  • 雑誌名: Biochemistry and Biophysics Reports 巻: - ページ: 101710-101710
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2024.101710
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Coccomyxa subellipsoidea KJ components enhance the expression of metallothioneins and Th17 cytokines during human T cell activation. (2024)
  • 著者名/発表者名: Toshiro Seki, Shino Ohshima, Satoko Komatsu, Soga Yamada, Hirofumi Kashiwagi, Yumiko Goto, Banri Tsuda, Akiko Kanno, Atsushi Yasuda, Hitoshi Kuno, Noriko M Tsuji, Takashi Shiina, Yoshie Kametani
  • 雑誌名: Microorganisms in press 巻: - 号: 4 ページ: 741-741
  • DOI: 10.3390/microorganisms12040741
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 特集 生殖内分泌学と生殖免疫学の接点 妊娠維持機能とプロゲステロン (2023)
  • 著者名/発表者名: 亀谷美恵
  • 雑誌名: HORMONE FRONTIER IN GYNECOLOGY 巻: 30 号: 3 ページ: 59-63
  • DOI: 10.34449/J0015.30.03_0059-0063
  • ISSN: 1340-220X
  • 年月日: 2023-09-01
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Construction of the systemic anticancer immune environment in tumour-bearing humanized mouse by using liposome-encapsulated anti-programmed death ligand 1 antibody-conjugated progesterone (2023)
  • 著者名/発表者名: Kametani Yoshie、Ito Ryoji、Ohshima Shino、Manabe Yoshiyuki、Tsuda Banri、Kashiwagi Hirofumi、Goto Yumiko、Yasuda Atsushi、Maeki Masatoshi、Tokeshi Manabu、Seki Toshiro、Fukase Koichi、Mikami Mikio、Ando Kiyoshi、Ishimoto Hitoshi、Shiina Takashi
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: 14 ページ: 1173728-1173728
  • DOI: 10.3389/fimmu.2023.1173728
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] High-progesterone environment preserves T cell competency by evading glucocorticoid effects on immune regulation. (2022)
  • 著者名/発表者名: Hirofumi Kashiwagi, Yumiko Goto, Hitoshi Ishimoto, Yoshie Kametani, et al.
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: 13 ページ: 1-19
  • DOI: 10.3389/fimmu.2022.1000728
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Small For Gestational age （SGA）の胎盤におけるTrkBアイソフォームの発現の検討 Analysis of TrkB isoform expression in placenta of Small For Gestational age （SGA） (2022)
  • 著者名/発表者名: 近藤朱音、亀谷美恵、他
  • 雑誌名: 国立病院機構四国こどもとおとなの医療センター医学雑誌 巻: 9 ページ: 9-13
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Tropomyosin-related kinase B (TrkB) full-length isoform is related to advanced-stage clear cell ovarian cancer (CCOC) (2021)
  • 著者名/発表者名: Yumiko Goto, Yoshie Kametani, Hitoshi Ishimoto, et al.
  • 雑誌名: European Journal of Gynaecological Oncology 巻: 42 号: 5 ページ: 899-908
  • DOI: 10.31083/j.ejgo4205137
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Construction of Anticancer Immune Environment by Liposome-encapsulated Progesterone conjugated with anti-PD-L1 antibody (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoshie Kametani, Ryoji Ito, Shino Ohshima, Yoshiyuki Manabe, Yusuke Ohno, Keita Ito, Banri Tsuda, Hirofuji Kashiwagi, Yumiko Goto, Atsushi Yasuda, Toshiro Seki, Koichi Fukase, Mikio Mikami, Kiyoshi Ando, Hitoshi Ishimoto, Takashi Shiina
  • 学会等名: The 82nd Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
  • 国際学会
• [学会発表] Construction of Anticancer Immune Environment by Liposome-encapsulated Progesterone conjugated with anti-PD-L1 antibody. (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoshie Kametani, Ryoji Ito, Shino Ohshima, Yoshiyuki Manabe, Yusuke Ohno, Soga Yamada, Keita Ito, Takuya Matsumoto, Koichi Fukase, Banri Tsuda, Hirofumi Kashiwagi, Yumiko Goto, Atsushi Yasuda, Masatoshi Maeki, Manabu Tokeshi, Toshiro Seki, Mikio Mikami, Kiyoshi Ando, Hitoshi Ishimoto, Takashi Shiina
  • 学会等名: The 27th Annual Meeting of Japanese Association of Cancer Immunology
  • 国際学会
• [学会発表] High-progesterone environment preserves naive T cell competency by evading glucocorticoid effects on immune regulation. (2022)
  • 著者名/発表者名: Yoshie Kametani
  • 学会等名: The 6th International Workshop on Humanized Mice (IWHM6)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] プロゲステロンとコルチゾルがヒト化マウス抗体産生機能に与える効果の解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 大島志乃、後藤優美子、亀谷美恵、他
  • 学会等名: 第36回下垂体研究会学術集会
• [学会発表] 妊娠ホルモンによるヒト化マウス免疫系の調節機能解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 山田壮我、亀谷美恵、他
  • 学会等名: 第36回下垂体研究会学術集会
• [産業財産権] 担がん－免疫不全非ヒト動物、これを用いた供試物質に関するがん免疫応答評価方法 (2022)
  • 発明者名: 亀谷美恵、他
  • 権利者名: 学校法人東海大学、公益財団法人実験動物中央研究所
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2022
• [産業財産権] Ｔ細胞の分化調節剤及び組成物 (2022)
  • 発明者名: 亀谷美恵、他
  • 権利者名: 学校法人東海大学、株式会社デンソー
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2022
  • 外国
• [産業財産権] Ｔ細胞及び／又はＢ細胞の活性調節剤を含む併用剤 (2022)
  • 発明者名: 亀谷美恵、他
  • 権利者名: 学校法人東海大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2022
  • 外国