細胞内Ca2+濃度の制御による筋肥大促進機構の解明/新規筋萎縮予防治療法の開発

• 研究課題/領域番号: 25282202
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: スポーツ科学
• 研究機関: 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター
• 研究代表者: 武田 伸一 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 遺伝子疾患治療研究部, 部長 (90171644)
• 研究分担者: 鈴木 友子 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 遺伝子疾患 治療研究部, 室長 (00342931) ; 青木 吉嗣 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 遺伝子疾患治療研究部, 室長 (80534172)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2013年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
• キーワード: 筋肥大 / 筋萎縮 / カルシウム / nNOS / NO / ATP / P2Y / IP3R

研究成果の概要

筋萎縮はガン、腎不全、エイズ、敗血症および糖尿病を含む様々な疾患により生ずる。また近年、高齢化社会を迎えた我が国では、加齢、寝たきりや骨折に伴う筋活動の低下により生じる筋萎縮は、深刻な問題となっている。申請者は細胞内カルシウム濃度に注目した筋肥大促進機構を明らかにする事により、筋萎縮に対する新規治療/予防法の開発を目指した。その結果、細胞外のATPが細胞内カルシウム濃度を介したmTOR、MAPKの活性化を介して、筋肥大を促進する事を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Ground-based assessment of JAXA mouse habitat cage unit by mouse phenotypic studies. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimbo M, 他37名、Ito N, Takeda S, Takahashi S
  • 雑誌名: Experimental Animals 巻: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著/国際学会である
• [雑誌論文] G-CSF supports long-term muscle regeneration in mouse models of muscular dystrophy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayashiji N, Yuasa S, Miyagoe-Suzuki Y, Hara M, Ito N, Hashimoto H, Kusumoto D, Seki T, Tohyama S, Kodaira M, Kunitomi A, Kashimura S, Takei M, Saito Y, Okata S, Egashira T, Endo J, Sasaoka T, Takeda S, Fukuda K
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 6 ページ: 6745-6745
  • DOI: 10.1038/ncomms7745
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A muscle-liver-fat signalling axis is essential for central control of adaptive adipose remodelling. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimizu N, Maruyama T, Yoshikawa N, Matsumiya R, Ma Y, Ito N, Tasaka Y, Kuribara-Souta A, Miyata K, Oike Y, Berger S, Schutz G, Takeda S & Tanaka H
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: - ページ: 6693-6693
  • DOI: 10.1038/ncomms7693
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Muscle Satellite Cell Protein Teneurin-4 Regulates Differentiation during Muscle Regeneration. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishii K, Suzuki N, Mabuchi Y, Ito N, Kikura N, Fukada S, Okano H, Takeda S, Akazawa C.
  • 雑誌名: Stem Cells 巻: 33(10) ページ: 3017-27
  • DOI: 10.1002/stem.2058
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Disintegrin and Metalloprotease 10 (ADAM10) Is Indispensable for Maintenance of the Muscle Satellite Cell Pool. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mizuno S, Yoda M, Shimoda M, Tohmonda T, Okada Y, Toyama Y, Takeda S, Nakamura M, Matsumoto M, Horiuchi K.
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 290 ページ: 28456-28464
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.653477
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Calcitonin Receptor Signaling Inhibits Muscle Stem Cells from Escaping the Quiescent State and the Niche. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi M, Watanabe Y, Ohtani T, Uezumi A, Mikami N, Nakamura M, Sato T, Ikawa M, Hoshino M, Tsuchida K, Miyagoe-Suzuki Y, Tsujikawa K, Takeda S, Yamamoto H, Fukada S
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 13(2) ページ: 302-14
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2015.08.083
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 骨格筋神経型一酸化窒素合成酵素により誘起されるCa2+シグナルが筋肥大を促進する (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤尚基，鈴木友子，武田伸一
  • 雑誌名: 日本生理人類学会誌 巻: 19 ページ: 179-183
• [雑誌論文] Capsaicin mimics mechanical load-induced intracellular signaling events: Involvement of TRPV1-mediated calcium signaling in induction of skeletal muscle hypertrophy. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito N, Ruegg UT, Kudo A, Miyagoe-Suzuki Y, Takeda S.
  • 雑誌名: Channels (Austin) 巻: 7 ページ: 221-224
  • DOI: 10.4161/chan.24583
  • 査読あり
• [雑誌論文] 神経型一酸化窒素により誘起されるTRPV1を介したCa2＋シグナルは骨格筋肥大を促進する． (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤尚基，武田伸一
  • 雑誌名: 月刊実験医学 巻: 31 ページ: 901-904
• [学会発表] 運動器としての骨格筋の肥大と萎縮の分子機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 武田伸一
  • 学会等名: 第15回徳島Bone Forum
  • 発表場所: ホテルクレメント徳島(徳島県)
  • 年月日: 2015-10-29
• [学会発表] 負荷依存的な細胞内Ca2+濃度の上昇およびmTORの活性化が筋肥大を促進する. (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤尚基，清水宣明、田中廣壽、武田伸一
  • 学会等名: 第29回宇宙生物科学会大会
  • 発表場所: 帝京大学（東京都 板橋区）
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] Low intensity training of mdx mice skeletal muscle: impact on protein expression, carbonylation and inflammatory statute. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hyzewicz J, Tanihata J, Kuraoka M, Ito N, Miyagoe-Suzuki Y, Takeda S
  • 学会等名: EMBO Workshop
  • 発表場所: Conference Centre Monte Verità,（Ascona, Switzerland）
  • 年月日: 2015-09-22
  • 国際共著/国際学会である
• [学会発表] 筋ジストロフィー病態における細胞内Ca2+動態の解明と新たな治療法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 谷端 淳，永田哲也，伊藤尚基，青木吉嗣，齊藤 崇，中村昭則，武田伸一
  • 学会等名: 第70回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 和歌山県民文化会館/ホテルアバローム紀の国（和歌山）
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] Cytosolic Ca2+ dynamics through the SR is associated with pathology of muscular dystrophy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanihata J, Takeda S
  • 学会等名: 12th Meeting of Bone Biology Forum
  • 発表場所: Cross Wave Makuhari（千葉）
  • 年月日: 2015-08-22
• [学会発表] 日本の骨格筋学の過去、現在、そして未来 (2015)
  • 著者名/発表者名: 武田伸一
  • 学会等名: 第 1 回日本筋学会学術集会
  • 発表場所: 国立精神・神経医療研究センター 教育研修棟ユニバーサルホール（東京都 小平市）
  • 年月日: 2015-08-08
• [学会発表] 筋ジストロフィー病態における筋小胞体を介した細胞内 Ca2+動態の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 谷端 淳，永田哲也，伊藤尚基，齊藤 崇，青木吉嗣，武田伸一
  • 学会等名: 第1 回日本筋学会学術集会
  • 発表場所: 国立精神・神経医療研究センター教育研修棟ユニバーサルホール（東京都 小平市）
  • 年月日: 2015-08-08
• [学会発表] Ca2+シグナルによって誘起されるmTORの活性化が筋肥大を促進する. (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤尚基, 清水宣明, 田中廣壽, 武田伸一
  • 学会等名: 第33回日本骨代謝学会学術集会企画シンポジウム 筋・腱・靱帯シンポジウム
  • 発表場所: 新宿京王プラザホテル（東京都 新宿区）
  • 年月日: 2015-07-25
  • 招待講演
• [学会発表] Cytosolic Ca2+ dynamics through the SR is associated with pathology of muscular dystrophy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanihata J, Nagata T, Ito N, Saito T, Aoki Y, Nakamura A, Takeda S
  • 学会等名: 10th Japanese-French Workshop
  • 発表場所: Cite Internationale Universitaire（Paris France）
  • 年月日: 2015-07-02
  • 国際共著/国際学会である
• [学会発表] Therapeutic approaches to muscle diseases. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeda S
  • 学会等名: Hommage a Francois Gros 90eme anniversaire
  • 発表場所: Institut Pasteur (Paris France)
  • 年月日: 2015-04-24
• [学会発表] 筋萎縮と筋肥大の新たな分子機構-ｎNOS/NOの役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 武田伸一
  • 学会等名: 愛媛大学プロテオサイエンスセンターPROSセミナー＆大学院特別講義
  • 発表場所: 愛媛大学 愛媛県東温市志津川
  • 年月日: 2015-02-05
  • 招待講演
• [学会発表] Exon45-55を欠失した短縮型ジストロフィンはnNOSの局在を変化させRyR1をニトロシル化し、細胞内Ca2+濃度を上昇させる (2014)
  • 著者名/発表者名: 武田伸一，谷端 淳，永田哲也，齊藤 崇，伊藤尚基，青木吉嗣，中村昭則
  • 学会等名: 国立精神・神経医療研究センター精神・神経疾患研究開発費25-5「筋ジストロフィーモデル動物を用いた新たな治療法の開発」（主任研究者：武田伸一）平成26年度班会議
  • 発表場所: 千代田区 JA共済ビル カンファレンスホール
  • 年月日: 2014-12-03
• [学会発表] 筋ジストロフィーの新しい治療法の現状 (2014)
  • 著者名/発表者名: 武田伸一
  • 学会等名: 第6回東海神経筋疾患懇話会
  • 発表場所: 名古屋 ウインクあいち
  • 年月日: 2014-10-31
  • 招待講演
• [学会発表] The molecular mechanisms of skeletal muscle hypertrophy and atrophy -nNOS is a physiological regulator of muscle mass (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeda S
  • 学会等名: 11th Meeting of Bone Biology Forum
  • 発表場所: Fuji Institute of Education and Training
  • 年月日: 2014-08-22
  • 招待講演
• [学会発表] Activation of calcium signalling by nNOS and TRPV1 as key triggers of skeletal muscle hypertrophy (2014)
  • 著者名/発表者名: Urs Ruegg, Ito N, Miyagoe-Suzuki Y, Takeda S
  • 学会等名: WCP 2014 17th World Congress of Basic & Clinical Pharmacology. poster presentation
  • 発表場所: Cape Town, South Africa The Cape Town International Convention Centre (CTICC)
  • 年月日: 2014-07-13
• [学会発表] Molecular mechanism of muscle hypertrophy; our current attempt to do exon skipping clinical trial (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeda S
  • 学会等名: Seminar at The Ohio State University, College of Medicine
  • 発表場所: Columbus, Ohio,USA The Ohio State University
  • 年月日: 2014-05-27
  • 招待講演
• [学会発表] The molecular mechanism of muscle hypertrophy; roles of nNOS/NO, peroxynitrite and TRPV1.
  • 著者名/発表者名: Takeda S
  • 学会等名: EMC 2013 42nd European Muscle Conference
  • 発表場所: Felix Meritis, Amsterdam, Netherland
  • 招待講演
• [学会発表] The molecular mechanism of muscle hypertrophy; roles of TRPV1.
  • 著者名/発表者名: Takeda S
  • 学会等名: The 91st Annual meeting of the physiological Society of Japan
  • 発表場所: Kagoshima University, Kagoshima, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Activation of calcium signalling through TRPV1 by nNOS and peroxynitrite as a key trigger of skeletal muscle hypertrophy
  • 著者名/発表者名: Ito N, Kudo A, Suzuki Y, URuegg, Takeda S
  • 学会等名: EMBO Workshop Molecular mechanisms of muscle growth and wasting in health and disease
  • 発表場所: Centro Stefano Franscini, Ascona, Switzerland
• [学会発表] NO（一酸化窒素）は骨格筋の肥大及び委縮の制御因子である
  • 著者名/発表者名: 鈴木友子
  • 学会等名: 第68回日本体力医学会「第30回筋肉の会」
  • 発表場所: 東京 日本教育会館学術総合センター協立講堂
• [学会発表] 神経型一酸化窒素合成酵素（nNOS）により誘起されるCa2+シグナルが筋肥大を促進する
  • 著者名/発表者名: 伊藤尚基，鈴木友子，武田伸一
  • 学会等名: 第68回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 東京 日本教育会館学術総合センター協立講堂
• [学会発表] 骨格筋神経型一酸化窒素合成酵素により誘起されるCa2+シグナルが筋肥大を促進する
  • 著者名/発表者名: 伊藤尚基，鈴木友子，武田伸一
  • 学会等名: 日本生理人類学会第69回大会
  • 発表場所: 京都 同志社大学京田辺キャンパス 恵道館
• [学会発表] 神経型一酸化窒素合成酵素により誘起されるCa2+シグナルが筋肥大を促進する
  • 著者名/発表者名: 伊藤尚基，工藤明，鈴木友子，武田伸一
  • 学会等名: 第36回分子生物学会
  • 発表場所: 神戸 神戸ポートアイランド
• [学会発表] 神経型一酸化窒素合成酵素により誘起されるCa2+シグナルが筋肥大を促進する
  • 著者名/発表者名: 伊藤尚基, UrsRuegg, 鈴木友子, 武田伸一
  • 学会等名: 第8回筋ジストロフィー治療研究会合同発表会
  • 発表場所: 有馬 有馬温泉月光園鴻朧館
• [学会発表] Ca2+シグナルによって誘起されるmTORの活性化が筋肥大を促進する
  • 著者名/発表者名: 武田伸一, 伊藤尚基, UrsRuegg, 鈴木友子
  • 学会等名: 国立精神・神経医療研究センター精神・神経疾患研究開発費25-5「臨床試験の開始を目的とした筋ジストロフィーに対する新たな治療法の開発」（主任研究者：武田伸一）平成25年度班会議
  • 発表場所: 東京 JA共済ビルカンファレンスホール
• [産業財産権] 筋増加剤及びそれを含む医薬組成物 (2014)
  • 発明者名: 武田伸一、伊藤尚基、Urs Ruegg、鈴木友子
  • 権利者名: 独立行政法人国立精神・神経医療研究センター
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-01-30
  • 出願年: 2014
  • 外国