加齢による音声障害に対するSirt1を介した新たな治療法の開発

• 研究課題/領域番号: 22K09685
• 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56050:耳鼻咽喉科学関連
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 宮丸 悟 熊本大学, 病院, 講師 (10535636)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2022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: 声帯の加齢性変化 / Sirt1 / 免疫染色 / 加齢性音声障害

研究開始時の研究の概要

加齢に伴う音声障害の主因は声帯筋の萎縮と声帯粘膜内の細胞外マトリックスの変化である。細胞外マトリックスの変化には、その代謝に関わる線維芽細胞の機能低下が関与していると考えられる。近年、脱アセチル化酵素であるSirt1が細胞の老化において極めて重要な役割を担っていることが分かり、その発現を調節することで機能を改善させる研究が盛んに行われている。しかしながら、これまで喉頭においてSirt1に着目した研究は全く行われていない。そこで、Sirt1を活性化する薬剤を投与することで声帯における加齢性変化を改善できるかについて検証する。

研究実績の概要

本研究では、加齢による音声障害について、その原因の一つとされる声帯粘膜内の細胞外マトリックスの変化について検討している。細胞外マトリックスの変化には、その代謝に関わる線維芽細胞の機能低下が関与していると考えられている。線維芽細胞の機能を調節している因子はいまだ明らかになっておらず、我々は細胞の老化において極めて重要な役割を担っている、脱アセチル化酵素のSirt1に着目している。喉頭におけるSirt1の働きを調べることで、加齢による細胞外マトリックスの変化のメカニズムを解明し、治療につなげることを目的としている。
まず、声帯を中心とした喉頭におけるSirt1の局在を確認するために、免疫染色を行った。C57BL/6マウスを安楽死させたのちに喉頭を摘出し、凍結薄切切片を作製し、抗Sirt1抗体を用いた免疫染色を行った。加齢による局在の変化の有無を確認するため、対象には4ヶ月齢、12ヶ月齢、18ヶ月齢のマウスを用い、いずれも複数個体で検討した。
免疫染色の結果、Sirt1は声門上下の腺組織に多くの発現を認めた。声帯粘膜内では後方にわずかに発現を認める程度で、その他の大部分には見られなかった。また、声帯上皮や筋層内にも明らかな発現は見られなかった。以上の結果はいずれの月齢でも大きな変化はなかった。
これまでの検討において、18ヶ月齢までは加齢によるSirt1の変化はみられなかったため、現在はさらに高齢の24ヶ月齢での検討を予定している。納入業者に依頼してモデルを作製中である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

1つには、動物を納入する業者で通常は準備されている高齢マウスがほとんど確保されておらず、納入に時間を要した。
新しく購入した試薬で依然行った実験と同様の結果が得られず、何度か免疫染色の実験を繰り返す必要があった。
また、実験にあまり時間を割く余裕がなかったことも理由として挙げられる。

今後の研究の推進方策

想定していた月齢のマウスで想定していた結果が得られなかったので、現在はさらに高齢のマウスを用いる予定としている。すでに納入業者には依頼しているが、かなり高齢になるため、ある程度の時間を要する。それまでの間に、これまで実験してきた月齢のマウスで同様の実験を繰り返し、再現性を確認する。
これまで免疫染色のみを行っているので、PCR検査も行う予定である。
また、Sirt1以外の蛋白も染色を行うことを想定しており、SirtuinファミリーのSirt2～7のいずれかの染色を検討している。
月齢による変化が確認されれば、飼料にNMN、MNAMを混ぜて投与することを検討している。