インスリン様成長因子とその結合蛋白の異常に起因する成長ホルモン不応症の解明

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K09989
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 神崎 晋 鳥取大学, 医学部, 教授 (90224873)
• 研究分担者: 岡田 晋一 鳥取大学, 医学部, 准教授 (50343281)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 新生児低血糖 / インスリン様成長因子 / インスリン受容体基質 / インスリンシグナル / IRS-2 / IGF-1

研究実績の概要

目的：新生児低血糖症の要因は、グリコーゲンの蓄積不足や糖新生の未熟性、高インスリン血症の存在などが指摘されているが不明な点が多い。新生児期早期の糖代謝において、インスリン受容体基質(IRS)をはじめとするインスリン/IGFシグナルを評価した文献は少ない。新生児期早期の血糖とインスリン/IGFシグナルの関連を明らかにした。
方法：当院で出生した新生児を対象とし、AGA群（42例）とSGA群（10例）で検討した。分娩・出生時の臍帯血もしくは児血液から、血糖、インスリン、IGF-Iを測定した。また、real time PCR法を用いて、同検体中のIGF1R、INSR、IRS-1、IRS-2、GLUT2、4 (SLC2A2、SLC2A4)遺伝子のmRNA発現量を解析した。
結果：対象となった新生児52例は、平均在胎週数38週で、平均体重はAGA群が2931g、SGA群が1886gであった。血糖値はSGA群が有意に低く、IGF-IはAGA群が有意に高値を示したが、高インスリン血症は無く両者に差を認めなかった。また、SGA群でIRS2、の発現量は有意に増加を認めた。IGF1R、INSR、IRS1、SLC2A2 , 4には２群間に差を認めなかった。
考察・結論：IRSはインスリンシグナルにおける重要な因子で、IRS-2の発現は飢餓の際に増加し、インスリン作用によって減少する。本研究では、SGA群の臍帯血中において、IRS2 mRNAの発現増加を初めて明らかにした。一方、過去の報告では、新生児のIGF-I値は体重に応じて増加すると報告されており、本研究でも、IGF-I値はAGA群＞SGA群であり、過去の報告と矛盾しない結果であった。IRS2 mRNA発現増加が、SGAにおける血糖低下に寄与している可能性があり、研究を継続する予定である.

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

新生児52例について、AGA群（42例）とSGA群（10例）に分類して,分娩・出生時の臍帯血もしくは児血液から、血糖、インスリン、IGF-Iを測定した。また、同じ検体を用いて,インスリン/IGFシグナルであるIGF1R、INSR、IRS-1、IRS-2、GLUT2、4 (SLC2A2、SLC2A4)遺伝子のmRNA発現量を解析した。
その結果、血糖値はSGA群が有意に低く、IRS2の発現量が有意に増加をしていることを明らかにした。
IRS2 mRNA発現増加が、SGAにおける血糖低下に寄与している可能性があり、研究を継続する予定である.

今後の研究の推進方策

本研究の目的は、１）原因不明の低身長児，特に血中IGF-I値が低値を示す症例，を対象にIGF-Ⅱ、IGFBP-3やALSの遺伝子解析を行い，IGF-Ⅱ、IGFBP-3やALSの機能異常に起因する成長障害を明らかにする。２）In vitroの系を用いて、見出したIGF-Ⅱ、IGFBP-3やALS遺伝子異常とその機能に及ぼす影響を解明する。
この研究目標に従い、次年度以降は以下を行う
１．臨床対象での検討：原因不明の、特に血中IGF-I血が低値を示す低身長児やSGA性低身長児症例を対象に、IGF-Ⅱ、IGFBP-3、ALSおよびIGF受容体遺伝子の変異を探索する。
２．In vitroでの検討：１）Informed consentを得た後、変異IGFBP-3あるいはALS遺伝子を有する対象者の血清のWestern blotを行い、変異IGFBP-3あるいはALS蛋白とIGF-Iとの結合能を検討する． ２）見出された変異IGF-Ⅱ遺伝子あるいはIGF受容体遺伝子をCHO細胞に発現させ，変異IGF-ⅡやIGF受容体遺伝子の機能を、細胞増殖能、IGF-Iとの結合能、IGF受容体リン酸化能で評価する。

研究成果

• [雑誌論文] A novel frameshift mutation in NR3C2 leads to decreased expression of mineralocorticoid receptor: a family with renal pseudohypoaldosteronism type 1 (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawashima Sonoyama Y, Tajima T, Fujimoto M, Hasegawa A, Miyahara N, Nishimura R, Hashida Y, Hayashi A, Hanaki K, Kanzaki S
  • 雑誌名: Endocr J 巻: 64 ページ: 83-90
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ16-0280
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mitochondrial respiratory chain complex I deficiency causes intractable gastrointestinal symptoms (2016)
  • 著者名/発表者名: Kuranobu H, Murakami J, Kuranobu N, Okamoto K, Murayama K, Kanzaki S
  • 雑誌名: Pediatr Int 巻: 58 ページ: 1337-1340
  • DOI: 10.1111/ped.13080
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of financial support on treatment of adolescents with growth hormone deficiency: a retrospective study in Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Maeda E, Higashi T, Hasegawa T, Yokoya S, Mochizuki T, Ishii T, Ito J, Kanzaki S, Shimatsu A, Takano K, Tajima T, Tanaka H, Tanahashi Y, Teramoto A, Nagai T, Hanew K, Horikawa R, Yorifuji T, Wada N, Tanaka T
  • 雑誌名: BMC Health Serv Res 巻: 16 ページ: 602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth standard charts for Japanese children with mean and standard deviation (SD) values based on the year 2000 national survey (2016)
  • 著者名/発表者名: Isojima T, Kato N, Ito Y, Kanzaki S, Murata M
  • 雑誌名: Clin Pediatr Endocrinol 巻: 25 ページ: 71-76
  • DOI: 10.1297/cpe.25.71
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic molecular analyses of SHOX in Japanese patients with idiopathic short stature and Leri-Weill dyschondrosteosis (2016)
  • 著者名/発表者名: Shima H, Tanaka T, Kamimaki T, Dateki S, Muroya K, Horikawa R, Kanno J, Adachi M, Naiki Y, Tanaka H, Mabe H, Yagasaki H, Kure S, Matsubara Y, Tajima T, Kashimada K, Ishii T, Asakura Y, Fujiwara I, Soneda S, Nagasaki K, Hamajima T, Kanzaki S, Jinno T, Ogata T, Fukami M; Japanese SHOX study group
  • 雑誌名: J Hum Genet 巻: 61 ページ: 585-591
  • DOI: 10.1038/jhg.2016.18
  • 査読あり
• [学会発表] 新生児期早期の血糖値とインスリン/IGFシグナル の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤本正伸、鞁嶋有紀、澤由起子、宮原直樹、西村玲、足立香織、難波英二、花木啓一、神崎晋
  • 学会等名: 第90回日本内分泌学会学術集会
  • 発表場所: 京都市勧業館みやこめっせ（京都府京都市）
  • 年月日: 2017-04-20 – 2017-04-22
• [学会発表] IGFALS遺伝子及びIRS1遺伝子異常が同定されたSGA性低身長の一家系；新たな成長障害の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鞁嶋有紀、長谷川亜紀子、藤本正伸、宮原直樹、西村玲、花木啓一、神崎晋
  • 学会等名: 第50回日本小児内分泌学会学術集会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム（東京都千代田区）
  • 年月日: 2016-11-16 – 2016-11-17
• [図書] 小児内分泌学第２版 分担：成長とその制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 神崎晋
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 診断と治療社