| 研究課題/領域番号 |
22K09448
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分56030:泌尿器科学関連
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| 研究機関 | 高知大学 |
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研究代表者 |
中根 裕信 高知大学, 教育研究部医療学系基礎医学部門, 教授 (10304205)
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| 研究分担者 |
小山 友香 鳥取大学, 医学部, 助教 (30827572)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | SIRT1 / Xpaマウス / 造精機能障害 / NAD+ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
少子化の点からも男性不妊の新規で安全な治療法が求められている。我々は、DNA修復欠損マウス(Xpaマウス)精巣が、老化促進の症状で造精障害（精子形成ができず不妊）となることを示した。また、A群色素性乾皮症の患者細胞(Xpa欠損)でNAD＋が枯渇し、抗老化遺伝子サーチュイン1(Sirt1)の発現が低下し変性する病態がわかった。本研究は、NAD＋の代謝産物を補いNAD＋を増加させ、Sirt1発現を維持することで、Xpaマウス精巣の変性が抑制されるか否かを調べる。男性不妊患者でも同様の病態と考えられ、本研究は、造精機能障害の新病態に基づく治療を行うことで、造精障害の治療法の開発に貢献するだろう。
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| 研究実績の概要 |
少子化の点でも、男性不妊に対する新たな治療法が求められている。色素性乾皮症(XP)は、皮膚癌発生・精神神経症状・精巣発育不全を臨床的特徴とし、DNA修復（ヌクレオチド除去修復）に異常をもつ遺伝疾患である。我々は、A群色素性乾皮症遺伝子(Xpa遺伝子)を欠損したXpa遺伝子欠損マウス(Xpaマウス)の解析から、このマウスが加齢により造精障害となることを示した。最近、A群XP患者細胞が、NAD+減少によって抗老化遺伝子サーチュイン1(Sirt1)の発現が低下し、オートファジーが亢進する病態がわかった。本研究は、内在性生理物質で老化制御因子のニコチンアミドモノヌクレオチド等のNAD+の中間代謝産物（NAD+中間体）を補って、Sirt1発現を正常レベルに維持することで、Xpaマウス精巣のオートファジー誘導及び精巣の変性が抑制されるか否かを調べる。ヒト男性不妊患者の精巣でXpa遺伝子の発現低下を示す報告があり、我々はヒト男性不妊患者の精巣でXpaマウスと同じ病態が生じているとの仮説を持つに至った。本研究は、造精機能障害の新病態に基づく治療を検証し、治療法の開発を目的とする。本研究で、Xpaマウス精巣変性がオートファジーの誘導によることを論文として発表した(Nakane et al, 2020)。また、オートファジー・モニターマウス(Xpa-LC3)は、Xpaマウスより早期に精巣病変を生じるので、NAD+中間体の影響評価の系としての可能性を見出した。さらに、同マウスを用いて、NAD+中間体によるXpa-LC3マウス精巣での組織形態学的・網羅的解析を実施・解析中である。
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| 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
本年、代表者の所属施設の異動があり、研究環境のセットアップに時間がかかっているためである。本研究の目的を達成するために、Xpaマウスを用い、造精障害およびオートファジー状態をモニターし、NAD+中間体の投与による効果を調べ、その分子メカニズムの解析を行ったが、予備実験及び追加実験で、各マウス雄に、NAD+中間体を腹腔内投与し、光顕標本で組織学的に評価したが、Xpaマウス精巣病変の顕著な変化は見られなかった。また、実験条件(投与時期,NAD+中間体の投与量等)も検討したが、最適な条件を見出せなかった。そこで、XpaマウスとLC3(オートファゴゾームに特異的発現)を過剰発現するトランスジェニックマウスを掛け合わせたオートファジー・モニターマウス(Xpa-LC3)を用いて、NAD+中間体の影響を評価することにした。Xpa(-/-)-LC3マウスの精巣でも病変が生じるので、最適な実験条件（投与時期,NAD+中間体の投与量等）及び評価法の検討に適していると考え、実験条件の検討を行っている。
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| 今後の研究の推進方策 |
Xpa-LC3マウスを用い、精巣の造精障害およびオートファジーの状態をモニターし、NAD+中間体の投与による効果を調べ、その分子メカニズムの解析を行うために、以下の実験を行う。本年の実験の結果（上記）を、マウス数を増やし追試する。さらに定量的にWB、Realtime-PCRおよび網羅的解析等でSirt1の発現、NAD+系、オートファジー・ミトコンドリア等の関連蛋白質を検索することで、NAD+中間体によるXpa(Xpa-LC3)マウス精巣への効果を確認する。データによっては、投与するNAD+中間体の試薬の種類も検討する必要があると考えている。これらの実験によって得られた知見は、造精機能障害の新たな治療法の開発に役立つと考える。
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