| 研究課題/領域番号 |
16K21517
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| 研究機関 | 大阪行岡医療大学 |
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研究代表者 |
田中 稔 大阪行岡医療大学, 医療学部, 助教 (00735508)
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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 | 癌悪液質 / 筋量減少 / 遅筋 / 速筋 / 運動効果 |
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| 研究実績の概要 |
癌患者では病状の進行に伴って、急激な筋量減少を特徴とする悪液質を発症し、身体活動量が著しく低下する。そのため、癌患者の悪液質状態における筋量減少の予防は治療・加療後の身体機能の回復促進に重要な意義を有している。一方、運動は筋量減少予防に有効であるが、十分な運動効果を得るには運動強度を高くする必要がある。しかし、癌悪液質では、高強度運動が悪液質を増悪させる可能性も考えられる。そこで、本課題では、癌悪液質に伴う筋量減少に対して、有効な運動強度を明確にすることを目的とする。また、筋量減少の予防効果に関係するバイオマーカーを探索するとともに、作用機序の解明を行う。
平成28年度は、癌悪液質モデルラットを作成し、癌悪液質による筋量減少メカニズムおよびマイオカインの変化について解析を実施した。5週齢の雄性Wistarラットを用い、腹水肝癌細胞（AH-130）を腹腔内注射することにより胆癌を誘発した。2週間の実験期間終了後に、骨格筋（腓腹筋・足底筋・ヒラメ筋）および血液を摘出した。悪液質の状態は張力計を用いた把持力および体重減少量（体重と腹水量の差により算出）により確認した。その後、摘出した組織からELISAにより各種サイトカインとマイオカインおよびWestern blot法やRT-PCR法により筋タンパク質分解系・合成系因子（mTOR関連因子、FoxO、ユビキチン-プロテアソーム系指標）を解析し、それらを指標として効果判定を実施した。また、悪液質では誘発される筋量低下の程度が遅筋と速筋によって異なることが示唆されているため、遅筋と速筋の結果を比較した。遅筋と速筋の結果は、今後計画している運動効果を検証する際のターゲットとする筋を選択する際の根拠とする。
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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
昨年度は、5週齢のWistarラットを用い、腹水肝癌細胞（AH-130）を腹腔内注射することにより癌悪液質モデルラットを作成し、癌悪液質による筋量減少メカニズムおよびマイオカインの変化を解析した。腹腔内投与してから2週間後、骨格筋（腓腹筋・足底筋・ヒラメ筋）および血液を摘出した。悪液質の状態は張力計を用いた把持力と体重減少量（体重と腹水量の差により算出）により確認した。その後、摘出した組織からELISAにより各種サイトカインとマイオカインおよびWestern blot法やRT-PCR法により筋タンパク質分解・合成系因子（mTOR、FoxO、ユビキチン-プロテアソーム系指標）を解析し、それらを指標として効果判定を行った。また、悪液質では誘発される筋量低下の程度が遅筋と速筋によって異なることが示唆されている。そのため、遅筋と速筋の解析結果を比較した。筋量に関しては、遅筋と速筋ともに筋萎縮を惹起しており、その変化について筋間に差は認められなかった。筋タンパク質分解系の変化は筋特異的ユビキチンリガーゼ（Atrogin-1、MuRF1）を指標にした。その結果、遅筋と速筋の両方で悪液質により各指標は有意に増加しており、各筋ともに筋タンパク質分解系が筋萎縮に関連していることが示唆された。一方で、各筋間の変化に差はなかった。筋タンパク質合成系は、p70S6Kを指標とした。遅筋では有意な低下を示さなかったが速筋で有意な低下を示した。さらに、各筋間で比較したところ、遅筋に比較して速筋で有意に低下していた。以上の結果から、癌悪液質による筋萎縮には筋タンパク質合成系の活性低下が大きく関与しており、遅筋と速筋の筋萎縮のメカニズムが異なる化膿性が示唆された。
上記結果から、昨年度計画していた実験・解析項目はほぼ解析が終了しており、おおむね順調に進展していると考える。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度は、癌悪液質モデルラットに対する全身運動の効果を検証する。全身運動はトレッドミル走行により実施する。運動期間は癌細胞接種後2週間とする。運動強度は先行研究を参考に、運動群には週5日、10m/minから18m/minの速度で実施し、実施可能な運動強度を設定する。走行時間は30分間の走行を計画している。全身運動効果の検証は、形態学的評価およびELISAにより炎症性サイトカイン（TNF-α、IL-6）、マイオカイン（IL-15）を調べ（positiveコントロール：IL-10）、それらを指標として効果判定を行う。本年度の結果に基づいて、次年度に運動強度の違いによる運動効果の違いを検証する。
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