| 研究課題/領域番号 |
16K09779
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| 研究機関 | 国立研究開発法人国立循環器病研究センター |
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研究代表者 |
野口 倫生 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, その他, 室長 (00432394)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 脂肪萎縮症 / 肥満症 |
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| 研究実績の概要 |
全身性脂肪萎縮症は全身の脂肪組織の消失により著明な高血糖、インスリン抵抗性、高中性脂肪血症、脂肪肝を呈する疾患であり生命予後不良な難治性疾患である。セイピンをコードするBSCL2遺伝子は先天性全身性脂肪萎縮症の原因遺伝子の一つであるがその機能は十分に明らかにされていない。我々はENUミュータジェネシス法により20 番目のアミノ酸がストップコドンに置換されるセイピンノックアウト(SKO)ラットを作製した(Hum Mol Genet 2015)。このモデル動物はヒト脂肪萎縮症と同様に高血糖、インスリン抵抗性、高中性脂肪血症、脂肪肝を呈した。従来のA-ZIP/F1マウスなどの脂肪萎縮症モデルマウスでは脂肪組織が残存しないため十分な解析が困難であった。しかしSKOラットは残存組織が存在し、電顕像等の組織学的解析から結合織の増生、脂肪組織の線維化が認められた。また申請者らは全身性脂肪萎縮症患者でBSCL2遺伝子異常を有する脂肪萎縮症iPS細胞を樹立し、脂肪細胞分化誘導により健常者由来のiPS細胞と比較し著明な脂肪蓄積の低下を認め、脂肪細胞関連遺伝子の発現低下を認めたことを示した（Metabolism 2016）。SKOラットを用いて脂肪萎縮症における脂肪組織線維化は肥満症と同様に慢性炎症を伴い、細胞外マトリックス(ECM)リモデリングを惹起するかについて組織学的、分子生物学的に検討している。さらに前駆脂肪細胞を含む間質血管分画からの脂肪細胞分化誘導過程において対照との比較検討を行っている。脂肪萎縮の分子基盤を解明し肥満症・メタボリックシンドロームの新規治療標的の探索を目指す。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
これまでSKOラットと肥満モデルレプチン欠損ラットの脂肪組織線維化・炎症の遺伝子発現に関する共通項の探索を行った。脂肪萎縮症患者の残存脂肪組織では脂肪組織の線維化が認められるのと同様にSKOラットの皮下脂肪組織においても明らかに結合組織の増生が認められ、脂肪組織の線維化をきたしている。マクロファージの浸潤や線維化を惹起するgrowth factorやchemokine等の発現を検討した。典型的な肥満脂肪組織で発現上昇が認められる線維化関連遺伝子群は脂肪萎縮症の残存脂肪組織では発現が低値であった。また同じく典型的な肥満脂肪組織で発現上昇が認められるマクロファージマーカー、ケモカイン、炎症性サイトカイン等の炎症関連遺伝子群も脂肪萎縮症の残存脂肪組織で顕著な上昇を認めるものはなかった。さらに申請者らはラット間質血管分画(SVF)の初代培養から前駆脂肪細胞分画を調整し、高効率な脂肪細胞分化誘導系の確立し、SKOラットからも前駆脂肪細胞分画を調整した。得られた細胞集団の前駆脂肪細胞としてのcharacterizationをFACSによる細胞表面抗原解析を行い、両者が同様の解析結果が得られている。分化誘導を行うとSKOラット由来細胞は野生型由来細胞と比較して著明な脂肪細胞分化障害及び脂肪蓄積障害をきたした。さらに分化誘導後、脂肪細胞分化・成熟にかかわる一連の遺伝子群の発現は有意に低下していた。脂肪萎縮の分子基盤を解明し、肥満症・メタボリックシンドロームの新規治療標的の探索を目指す。
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| 今後の研究の推進方策 |
脂肪萎縮症患者の残存脂肪組織では脂肪組織の線維化が認められるのと同様にSKOラットの皮下脂肪組織においても明らかに結合組織の増生が認められ、脂肪組織の線維化をきたしている。また申請者らはラットSVFの脂肪細胞分化誘導系を構築し、その手法を用いてSKOラット由来SVFは野生型由来SVFと比較して著明な脂肪細胞分化障害及び脂肪蓄積障害をきたした。今後の研究方針として脂肪萎縮の分子基盤を明らかにするために、分化誘導前と分化誘導後の2箇所のタイムポイントで遺伝子発現を比較することで病態を惹起しうる候補因子をピックアップする。典型的な肥満脂肪組織で発現上昇が認められる線維化関連遺伝子群は脂肪萎縮症の残存脂肪組織では発現が低値であったことから、SKOラットの脂肪組織で独自に発現上昇を認める細胞外マトリックスの遺伝子群や線維化を惹起する液性因子がSKOラット由来SVFの分化誘導前で既に上昇しているか検証する。通常の肥満病態における脂肪組織線維化との共通項について検証する。またSKOラットの脂肪組織線維化と脂肪蓄積障害を惹起する候補遺伝子について既報やデータベース等を参考にして絞り込みを行う。さらに選定された候補遺伝子に関して脂肪細胞の分化及び、成熟過程における機能解析を検討している。上記の方針で脂肪萎縮の分子基盤の解明と肥満症との関連について検討を重ねる予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2018年1月1日からの申請者の所属研究施設変更にともない、旧所属施設ではやむなく数ヶ月前から実験規模を縮小させ、異動に備える必要があった。また異動後の現施設では研究実施体制を新たに構築する必要があった。さらに異動後の施設で2018年6月18日の大阪北部地震に被災し、施設や研究に使用する機器の復旧、補修等に時間を要した。これらの理由により最終的な解析等の一部の研究計画に遅延が生じている。2019年度については2018年度からの解析を継続し、当初の研究計画からより精緻な研究結果を得るために再現性の確認と遺伝子発現の解析データと既報やデータベースを用いて標的の絞り込みを入念に行うこと等を予定している。
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