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2015 年度 実績報告書

第3世代の閉塞性肺疾患モデルを用いた新規創薬ターゲットの探索及びその評価

研究課題

研究課題/領域番号 15J09420
研究機関熊本大学

研究代表者

亀井 竣輔  熊本大学, 生命科学研究部, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
キーワード第3世代βENaC-Tgマウス / 亜鉛トランスポーターZIP2 / スプライシング異常 / トランスクリプトームアレイ / lncRNA / ZIP2欠損気道上皮細胞 / ZIP2過剰発現気道上皮細胞
研究実績の概要

本研究者はこれまで,閉塞性肺疾患モデルマウスである第2世代βENaC-Tgマウス(C57BL/6-βENaC-Tg)から見出した,亜鉛トランスポーターZIP2のスプライシング異常に関しての解析を行ってきた.また同時に,第2世代βENaC-Tgマウスと比較して,よりヒトの閉塞性肺疾患病態を模擬した第3世代βENaC-Tgマウス(βENaC-Tg / SMP30 KOマウス)の作製にも成功した.そこで今年度は,ZIP2のスプライシング異常などの病態メカニズム解明を第3世代βENaC-Tgマウスへと展開すべく,病態メカニズムに関する詳細な検討を行った.
病態モデルの気道上皮細胞を用いた全転写産物解析(トランスクリプトームアレイ)を行うことで,これまで同定したZIP2の発現制御に関わる分子や新規の病態増悪に関連する分子の探索を行った.その結果,新たな病態関連因子として複数の非コード長鎖RNA(lncRNA)を同定した.また,ZIP2およびスプライシング異常に伴い産生されるZIP2スプライシングバリアントの詳細な機能解析を行うべく,それぞれの過剰発現およびノックアウト細胞系の確立を行った.
今後,上記の遺伝子改変気道上皮や第3世代βENaC-Tgマウスを用いて,スプライシング異常やlncRNAの発現制御異常などの閉塞性肺疾患の新規病態メカニズムをより詳細に解明していくことで,閉塞性肺疾患病態の新規創薬標的の提案を目指す.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

現在,機能解析を目的としたZIP2の過剰発現およびノックアウト気道上皮細胞の確立も概ね順調に進んでおり,次年度には機能解析を完了することが可能である.また,ユニークな病態関連因子として,新規にlncRNAを同定することができた.

今後の研究の推進方策

次年度は,閉塞性肺疾患で特異的に変動するlncRNAが,ZIP2の発現制御や病態増悪の各種シグナルおよび分子に関与するかを解明すべく,lncRNA過剰発現やノックアウト気道上皮細胞の構築を行う.また,現在構築段階であるZIP2・ZIP2スプライシングバリアントのCRISPR-Cas9システムによるノックアウトおよびレンチウイルスを用いた過剰発現気道上皮細胞株を用いて,閉塞性肺疾患病態に関与する分子の発現や活性を評価する.

なお,上記の検討事項を踏まえた上で,実際に第3世代βENaC-Tgマウスを用いて,これまでの検討結果が本マウスでも観察されるかを確認する.同時に,これらの現象が,第3世代βENaC-Tgマウスの呼吸器病態に変化を及ぼすか否かについて明らかにするために,ノックダウン等を用いた評価およびスプライシング阻害剤投与などの薬理学的評価を併せて行う.

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [学会発表] 嚢胞性線維症の原因遺伝子 CFTR の機能に依存した lncRNA の発現変動とその機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      亀井 竣輔, 首藤 剛, 丸田 かすみ, 藤川 春花, 野原 寛文, 中嶋 竜之介, 田崎 幸裕, 首藤 恵子, Mary Ann Suico, 甲斐 広文
    • 学会等名
      第136回日本薬学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • 年月日
      2016-03-26 – 2016-03-29
  • [学会発表] 亜鉛トランスポーターZIP2の新規スプライスアイソフォームによる嚢胞性繊維症の肺病態形成機構2016

    • 著者名/発表者名
      首藤 剛, 亀井 竣輔, 首藤 恵子, スイコ メリーアン, 甲斐 広文
    • 学会等名
      第93回日本生理学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2016-03-22 – 2016-03-24
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規閉塞性肺疾患モデルマウスから見出した亜鉛トランスポーターの発現制御異常2016

    • 著者名/発表者名
      亀井 竣輔, 首藤 剛, 甲斐 広文
    • 学会等名
      第89回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • 年月日
      2016-03-09 – 2016-03-11
    • 招待講演
  • [学会発表] A novel splicing variant of zinc transporter ZIP2 controls the pathology of CF and CF-like airway diseases2015

    • 著者名/発表者名
      S. Kamei, T. Shuto, K. Shuto, H. Fujikawa, K. Maruta, H. Nohara, R. Nakashima, M. Suico, D.C. Gruenert, H. Kai
    • 学会等名
      2015 Cell Biology ASCB Annual Meeting
    • 発表場所
      San Diego, CA
    • 年月日
      2015-12-12 – 2015-12-16
    • 国際学会
  • [学会発表] 嚢胞性繊維症の気道上皮において発現変動する機能未知IncRNAの解析2015

    • 著者名/発表者名
      亀井 竣輔, 首藤 剛, 丸田 かすみ, 野原 寛文, 藤川 春花, 中嶋 竜之介, 田崎 幸裕, 首藤 恵子, Mary Ann Suico, 甲斐 広文
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会(BMB2015)
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] 閉塞性肺疾患モデルにおける亜鉛トランスポーターZIP2の新規スプライシングアイソフォーム発現に関する解析2015

    • 著者名/発表者名
      亀井 竣輔, 首藤 剛, 首藤 恵子, 藤川 春花, 丸田 かすみ, 野原 寛文, 中嶋 竜之介, 松本 千鶴, 坂口 由起, Mary Ann Suico, 甲斐 広文
    • 学会等名
      第37回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学薬学部(熊本)
    • 年月日
      2015-11-19 – 2015-11-20
  • [学会発表] A novel splicing variant of zinc transporter ZIP2 controls the pathology of CF and CF-like airway diseases2015

    • 著者名/発表者名
      S. Kamei, T. Shuto, K. Ueno-Shuto, H. Fujikawa, K. Maruta, H. Nohara, R. Nakashima, C. Matsumoto, Y. Sakaguchi, M. Suico, D.C. Gruenert, H. Kai
    • 学会等名
      International Symposium on Chronic Inflammatory Diseases 2015
    • 発表場所
      Kumamoto, Japan
    • 年月日
      2015-10-16 – 2015-10-17
    • 国際学会
  • [学会発表] CFTR-dependent dysregulation of specific lncRNAs with unknown function in cystic fibrosis airway epithelial cells2015

    • 著者名/発表者名
      S. Kamei, K. Maruta, T. Shuto, H. Fujikawa, H. Nohara, R. Nakashima, Y. Tasaki, K. Ueno-Shuto, M. Suico, D.C. Gruenert, H. Kai
    • 学会等名
      International Symposium on Chronic Inflammatory Diseases 2015
    • 発表場所
      Kumamoto, Japan
    • 年月日
      2015-10-16 – 2015-10-17
    • 国際学会
  • [学会発表] 閉塞性肺疾患モデルにおける亜鉛トランスポーターZIP2の新規スプライシングアイソフォーム発現上昇とその意義2015

    • 著者名/発表者名
      亀井 竣輔, 首藤 剛, 首藤 恵子, 藤川 春花, 野原 寛文, 丸田 かすみ, 松本 千鶴, 坂口 由起, Mary Ann Suico, 甲斐 広文
    • 学会等名
      第8回トランスポーター研究会九州部会
    • 発表場所
      鹿児島大学医学部鶴陵会館(鹿児島)
    • 年月日
      2015-07-18
  • [学会発表] 嚢胞性線維症の気道上皮における機能未知IncRNAの発現変動2015

    • 著者名/発表者名
      亀井 竣輔, 丸田 かすみ, 首藤 剛, 野原 寛文, 藤川 春花, 中嶋 竜之介, 首藤 恵子, Mary Ann Suico, 甲斐 広文
    • 学会等名
      第8回トランスポーター研究会九州部会
    • 発表場所
      鹿児島大学医学部鶴陵会館(鹿児島)
    • 年月日
      2015-07-18
  • [学会発表] 閉塞性肺疾患モデルにおける亜鉛トランスポーターZIP2の新規スプライシングアイソフォーム発現上昇とその意義2015

    • 著者名/発表者名
      亀井 竣輔, 首藤 剛, 首藤 恵子, 藤川 春花, 野原 寛文, 丸田 かすみ, 松本 千鶴, 坂口 由起, Mary Ann Suico , 甲斐 広文
    • 学会等名
      第10回トランスポーター研究会年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学(東京)
    • 年月日
      2015-06-20 – 2015-06-21
  • [備考] 熊本大学大学院 薬学教育部 遺伝子機能応用学研究室

    • URL

      http://molmed730.org/

  • [備考] 熊本大学薬学部 / 大学院薬学教育部

    • URL

      http://www.pharm.kumamoto-u.ac.jp/

  • [備考] 熊本大学 博士課程教育リーディングプログラム HIGOプログラム

    • URL

      http://higoprogram.jp/

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公開日: 2016-12-27  

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