大腸癌および炎症性腸疾患に関わるVDRの高次機能の解明

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K08298
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山本 陽子 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (30376644)
• 研究分担者: 渡邉 聡明 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (80210920)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: ビタミンD受容体 / VDR / 大腸

研究実績の概要

ビタミンDの生理作用はカルシウム代謝、細胞の増殖・分化など多岐にわたるが、これらの生理作用はビタミンD受容体(VDR)を介した標的遺伝子の転写制御により発揮される。現在までにビタミンDは大腸癌の発症リスクを低下させるという疫学的研究結果が報告されており、また自身のこれまでの研究によりVDR遺伝子欠損(VDRKO)マウスは野生型マウスに比べ炎症性腸疾患の症状が重篤化することが明らかになったが、いずれもその分子メカニズムについては不明な点が多く、カルシウム代謝を介した間接的な作用によるものか、大腸におけるVDRの直接作用によるものかは明らかになっていない。そこで本研究では大腸特異的VDRKOマウスの作出および解析を行うことにより、小腸や腎臓におけるカルシウム代謝調節を無視できる系において、大腸におけるVDRの高次機能の解明をめざす。
現在までに所属大学における動物実験および遺伝子組み換え実験に関する一連の手続きが完了し、大腸特異的Cre発現マウスを米国のジャクソン研究所から購入後、また、大腸特異的VDRKOマウスの作出に必要なVDR floxマウスについては徳島大学における一連の手続きが完了後、学内のSPFの動物施設に導入するため体外受精によるクリーニングを行った。その際、大腸特異的Cre発現マウスの精巣上体から採取した精子およびVDR floxマウスから採取した卵をそれぞれ体外受精に供することにより、クリーニングと同時に大腸特異的Cre(tg/0)/VDR flox/+の遺伝子型をもつ仔マウスが得られた。

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

本研究は研究実施期間である3年間のうちに大腸特異的VDRKOマウスの作出および解析を行うことにより、小腸や腎臓におけるカルシウム代謝調節を無視できる系において、大腸におけるVDRの高次機能の解明をめざすものであるが、当初使用を予定していた大腸特異的Cre発現マウスの系統は米国のジャクソン研究所において凍結胚で維持されているものの、凍結胚を直接購入することができず、ジャクソン研究所において凍結胚からの個体化後のマウスしか購入できないことが判明した。これでは当初予定していた計画よりも余計に時間も個体化費用もかかってしまうため、計画を変更し成体マウスで系統維持されている別の大腸特異的Cre発現マウスを用いることとした。また本学の動物施設導入のためのクリーニングの際には大腸特異的Cre発現マウスとVDR floxマウスからそれぞれ精子と卵を採取し体外受精に供することで大腸特異的Cre(tg/0)/VDR flox/+の遺伝子型をもつ仔マウスが得られた。今後交配を進めていくことにより大腸特異的Cre(tg/0)/VDR flox/floxマウスの作出および解析が可能となることから、初年度である本年度は当初の計画通りおおむね順調に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

今後、大腸特異的Cre(tg/0)/VDR flox/+の遺伝子型をもつマウス同士の交配により大腸特異的Cre(tg/0)/VDR flox/floxマウスの作出および解析を行うが、どのような組み合わせで交配させれば目的とする遺伝子型のマウスを効率的にかつ最小限の犠牲で得られるかをよく考え研究を進めていく予定である。また大腸特異的VDRKOマウスが得られた際には大腸の表現型の解析はもちろん、全身的なカルシウム代謝異常がおきていないか、腎臓や小腸における表現型の解析についてもまず第一に行う予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Hereditary gastrointestinal cancer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hata K, Yamamoto Y, Kiyomatsu T, Tanaka T, Kazama S, Nozawa H, Kawai K, Tanaka J, Nishikawa T, Otani K, Yasuda K, Kishikawa J, Nagai Y, Anzai H, Shinagawa T, Arakawa K, Yamaguchi H, Ishihara S, Sunami E, Kitayama J, Watanabe T.
  • 雑誌名: Surg Today. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1007/s00595-015-1283-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The phenotype and function of murine bone marrow-derived dendritic cells is not affected by the absence of VDR or its ability to bind 1α,25-dihydroxyvitamin D3. (2016)
  • 著者名/発表者名: Vanherwegen AS, Ferreira GB, Smeets E, Yamamoto Y, Kato S, Overbergh L, Gysemans C, Mathieu C.
  • 雑誌名: J Steroid Biochem Mol Biol. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1016/j.jsbmb.2015.08.010
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effect of a transcriptional inactive or absent vitamin D receptor on beta-cell function and glucose homeostasis in mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Vangoitsenhoven R, Wolden-Kirk H, Lemaire K, Verstuyf A, Verlinden L, Yamamoto Y, Kato S, Van Lommel L, Schuit F, Van der Schueren B, Mathieu C, Overbergh L.
  • 雑誌名: J Steroid Biochem Mol Biol. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1016/j.jsbmb.2016.02.011
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] High RAD54B expression: an independent predictor of postoperative distant recurrence in colorectal cancer patients. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nagai Y, Yamamoto Y, Yasuhara T, Hata K, Nishikawa T, Tanaka T, Tanaka J, Kiyomatsu T, Kawai K, Nozawa H, Kazama S, Yamaguchi H, Ishihara S, Sunami E, Yamanaka T, Miyagawa K, Watanabe T.
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 6 ページ: 21064-21073
  • DOI: 10.18632/oncotarget.4222
  • 査読あり / オープンアクセス