| 研究課題/領域番号 |
16K08252
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| 研究機関 | 名城大学 |
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研究代表者 |
村田 富保 名城大学, 薬学部, 准教授 (80285189)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | レギュカルチン / 脂肪分化 / 骨代謝 / ストレス応答 |
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| 研究実績の概要 |
以下に示すレギュカルチン（RGN）に関する研究項目を実施した。
１ 肥満症の病態機序におけるRGNの関与の解明： 脂肪前駆細胞である3T3L1細胞が脂肪細胞様に分化する際に、RGNが脂肪分化促進に関わる転写因子、細胞周期制御因子、脂肪代謝因子の発現を増加させることを見出した。この結果は、RGNが脂肪分化促進因子であることを証明した知見であり、脂肪分化の異常亢進による肥満症の病態生理を知るうえで重要な研究成果となった。
２ RGNの細胞周期停止機能を利用した癌の治療法の開発： RGNを発現誘導する新規天然化合物を単離し、その化合物が細胞周期を制御することで、膵臓癌細胞や肺癌細胞に対してアポトーシスを引き起こすことを見出した。この結果は、癌治療薬の開発においてRGNが新しい標的因子となることを証明した知見であり、RGNの発現誘導剤が抗腫瘍治療薬になりうることを示唆する重要な証拠となった。
３ 骨粗鬆症の病態機序におけるRGNの関与の解明： 骨代謝におけるRGNの役割について調べたところ、RGNがNF-kBの活性を制御することで、骨芽細胞の分化を抑制し、破骨細胞の分化を促進することを見出した。この結果は、RGNが骨形成と骨吸収に関与することを証明した知見であり、骨代謝の異常による骨粗鬆症の病態生理を知るうえで重要な研究成果となった。
４ RGNによる細胞内ストレス関連疾患の発症抑制の解明： RGNを過剰発現させた神経芽細胞腫由来のNeuro2A細胞に対して小胞体ストレスや酸化ストレスを与えると、アポトーシス誘導が抑制されることが判明した。この結果は、RGNが生体内でストレス防御因子として機能していることを証明した知見であり、細胞のストレス応答性反応を知るうえで重要な研究成果となった。
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| 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
１ 肥満症の病態機序におけるRGNの関与の解明： 当初の研究計画通り、RGNが脂肪分化特異的に関与する転写因子や細胞周期制御因子を発現誘導することを見出すことができた。また、マイクロアレイ法により、遺伝子発現を網羅的に解析したことで、RGNによって発現が調節される遺伝子が数多く同定され、RGNによって発現制御される新規の脂肪分化関連遺伝子が存在する可能も考えられた。
２ RGNの細胞周期停止機能を利用した癌の治療法の開発： 膵臓癌細胞や肺癌細胞に対してRGNを発現誘導する新規天然化合物がアポトーシス誘導活性を有することを見出した。しかし、細胞内にRGN遺伝子を導入するためのレトロウイルスベクターを構築したが、膵臓癌細胞や肺癌細胞へのRGN遺伝子の導入効率が低かったことから、今後、RGN遺伝子を高効率で高発現することのできるウイルスベクターの構築を試みる予定である。
３ 骨粗鬆症の病態機序におけるRGNの関与の解明： 当初の予定通り、RGNによる骨芽細胞の分化抑制メカニズムと破骨細胞の分化促進メカニズムを証明することができた。しかし、精製RGNタンパク質をマウスに静脈内投与して骨粗鬆症が発症するか否かを調べる実験では、RGNタンパク質の静脈内投与によって骨が脆弱になることは突き止めているが、骨以外の臓器でも異常が生じたことから、in vivoで骨のみにRGNを作用できる実験系で再評価する必要がある。
４ RGNによる細胞内ストレス関連疾患の発症抑制の解明： 当初の計画通り、RGNを過剰発現させた細胞では、小胞体ストレスおよび酸化ストレスによるアポトーシスが抑制されることを見出すことができた。しかし、RGNをsiRNAでノックダウンした細胞において、アポトーシス誘導が増強されることを確認する実験は進行中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
１ 肥満症の病態機序におけるRGNの関与の解明： 肥満モデルラットの脂肪組織では、コントロールラットに比べて、RGNの発現が著しく上昇していることを見出している。そこで、肥満症におけるRGNの病態生理的役割を解明するために、RGNを過剰発現させたトランスジェニックラットに対して高脂肪食を摂取させて、高脂肪食を摂取したコントロールラットに比べて、前駆脂肪細胞から成熟脂肪細胞への分化が亢進することを調べ、RGNによる脂肪分化の異常亢進が肥満の病態機序に関与することを調べる予定である。
２ RGNの細胞周期停止機能を利用した癌の治療法の開発： 膵臓癌細胞や肺癌細胞に対してRGN遺伝子を高効率で高発現させることのできるウイルスベクターを新たに構築して、癌治療においてRGN遺伝子を導入するウイルスベクターが有効であるか否かについて調べる予定である。
３ 骨粗鬆症の病態機序におけるRGNの関与の解明： 骨粗鬆症患者では血中RGN濃度が上昇していることを見出しているので、血中RGN濃度の上昇が骨破壊につながることを調べる。これまでに実施したマウスへのRGNタンパク質の静脈内投与実験では、骨成分の異常が認められたものの、他の臓器に異常が生じたことから、関節などに局所的にRGNを注入して調べる予定である。
４ RGNによる細胞内ストレス関連疾患の発症抑制の解明： 小胞体ストレスおよび酸化ストレスに対するRGNの保護効果の分子メカニズムを調べるために、RGNをsiRNAでノックダウンした細胞を用いて、細胞内ストレス応答反応に関与するシグナル伝達経路がRGNによって制御されることを明らかにするための実験を予定している。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
申請時には、超低温フリーザーの購入を予定していたが、申請から採択までの期間に研究が進み、採択時では細胞培養実験や遺伝子発現用のウイルスベクターの構築実験に経費が多く生じると予想され、超低温フリーザーの購入を取り止め、施設備品費を細胞培養実験と遺伝子発現用のウイルスベクターの構築実験に使用する消耗品に充てることにした。しかし、本年度を通して、ウイルスベクターの構築実験は共同研究で進めることができ、さらに、細胞培養を主とした実験では研究成果が順調に得られため、消耗品の使用量が抑えられたことにより、「次年度使用額」が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度も継続する遺伝子発現用のウイルスベクターの構築実験と本年度実施できなかったsiRNA実験に「次年度使用額」を充てる予定をしている。なお、次年度に計上した経費は、本年度の実験の進捗状況に応じた金額となっていると考えられる。
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