糖・脂質・アミノ酸の栄養素の臓器間代謝調節機構の解明と応用法の探索

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18H02858
• 研究機関: 帝京大学
• 研究代表者: 宇野 健司 帝京大学, 医学部, 准教授 (50596632)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 糖代謝 / 脂質代謝 / アミノ酸代謝 / 臓器間ネットワーク / 糖尿病 / メタボリックシンドローム / オートファジー / リソソーム

研究実績の概要

１．2018年度に所属研究施設の異動以降、新しい研究環境下において、遺伝子組換えウイルスによる細胞実験系とCRISPR/CAS9ゲノム編集を用いた細胞実験系の確立、遺伝子組換えウイルスや遺伝子工学のCre-LoxPシステムによる遺伝子組換え動物実験系を立ち上げており、研究を継続している。
２．糖・脂質・アミノ酸の栄養素代謝を司る経路として、mTOR経路の下流で機能するオートファジー・リソソーム経路に着目し、その調節因子Xの過剰発現・RNAiアデノウイルスベクターを用い、ヒト肝細胞へ遺伝子導入した。特に、過剰発現細胞株を用いて、アジレント社マイクロアレイによる網羅的解析を行っており、現在、発現に動きのある遺伝子の中から候補となる因子を選定している。
また、別研究において既に、実験系を確立しているCRISPR/CAS9ゲノム編集の技術を用いて、調節因子Xの遺伝子上のターゲット配列を破壊した細胞株の作製を遂行している。現在は、実際にゲノム編集が生じているか、シークエンスにて配列を確認している。
３．調節因子Xの過剰発現アデノウイルスベクターを用いて、マウス肝臓に過剰発現したモデルを作製し、糖代謝、脂質代謝、エネルギー代謝の各パラメーターの解析を遂行している。肝臓への選択的な遺伝子導入はreal-time PCRで確認しており、このモデルマウスの検討過程で、特に肥満モデルにおいては、糖代謝への影響、肝糖新生の律速酵素Pepckの発現変化、遠隔臓器に及ぼす影響を確認できた。
４．CRISPR/CAS9ゲノム編集技術を用いて、転写因子Xの目的Exonの両端にLoxP配列を組み込んだ遺伝子組換えマウス作製を遂行しており、その各段階でマウスのジェノタイピングを行いつつ、2019年度末には目的のX floxマウス1系統を獲得できた。

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

2019度の研究実績と現在の進行状況に関して、当該年度の研究計画書の内容を基に簡潔に記載した。
特に、オートファジー・リソソーム経路を制御する、新しい調節因子Xに着目して研究を遂行しているが、細胞実験においてはアデノウイルスによる過剰発現細胞株でマイクロアレイによる網羅的解析を施行できた。また、別研究において、CRISPR/CAS9ゲノム編集技術を用いて変異細胞株を作製できておりプロトコールを確立している。そこで、この技術を用いて、Xの変異細胞株作製に着手し、継続している。
そして、動物実験ではPreliminaryではあるが、ウイルスを用いた実験系では、糖代謝や臓器に変化を確認しているところであり、遺伝子組換え工学を用いて目的のfloxマウス1系統を獲得できた。

今後の研究の推進方策

本年度も研究計画に基づき、研究は継続する予定であるが、特に細胞実験ではCRISPR/CAS9ゲノム編集技術を用いて、先天的にXのターゲット配列を破壊した変異ヒト肝細胞株（ホモ変異細胞株、ヘテロ変異細胞株）の樹立を目指す。これらの細胞株を獲得し、mRNA、蛋白レベルで発現の抑制程度を確認し、マイクロアレイによる網羅的解析を行う。
また、生体動物実験として、肝臓への調節因子Xを導入したモデルマウス表現型の更なる解析と、神経系への介入を行い臓器連携の検討を行う。さらに、得られたX floxマウスを用いて、肝臓特異的Cre発現マウスとの交配により、肝臓特異的X欠損マウスの系統確立と、その表現型の解析を行う予定である。
以上のように、細胞実験系と動物実験系の解析を鋭意進めていき、個体の栄養素代謝におけるXによって制御された、オートファジー・リソソーム経路の意義と役割を解明する。

研究成果

• [雑誌論文] Exosomes Expressing Thyrotropin Receptor Attenuate Autoantibody-Mediated Stimulation of Cyclic Adenosine Monophosphate Production. (2019)
  • 著者名/発表者名: Naoki Edo, Kyojiro Kawakami, Yasunori Fujita, Koji Morita, Kenji Uno, Kazuhisa Tsukamoto, Hiroyuki Onose, Toshio Ishikawa, Masafumi Ito
  • 雑誌名: Thyroid 巻: 29 ページ: 1012-1017
  • DOI: doi: 10.1089/thy.2018.0772.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association between Prescription and Control Status of Dyslipidemia and Hypertension among Japanese Patients with Diabetes. (2019)
  • 著者名/発表者名: Miki Sakamoto, Naoki Edo, Satoshi Takahashi, Erina Okamura, Kenji Uno, Koji Morita, Toshio Ishikawa, Koichi Asahi, Kunitoshi Iseki, Toshiki Moriyama, Kunihiro Yamagata, Kazuhiko Tsuruya, Shouichi Fujimoto, Ichiei Narita, Tsuneo Konta, Masahide Kondo, Kenjiro Kimura, Yasuo Ohashi, Tsuyoshi Watanabe, Kazuhisa Tsukamoto
  • 雑誌名: Journal of Atherosclerosis and Thrombosis 巻: 26 ページ: 805-820
  • DOI: doi: 10.5551/jat.47597.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] リンパ球性汎下垂体炎、原発性胆汁性胆管炎、橋本病の合併例 (2019)
  • 著者名/発表者名: 岡村 英利奈, 内野 卓也, 小川 真澄, 高橋 諭, 坂本 美貴, 岡本 かおり, 男澤 悠貴, 江戸 直樹, 宇野 健司, 盛田 幸司, 石川 敏夫, 塚本 和久
  • 雑誌名: 日本内分泌学会雑誌 巻: 36 ページ: 191-193
  • 査読あり
• [学会発表] A Pheochromocytoma Patient on Hemodialysis: A Case Report and a Brief Discussion About the Effect of Alpha-Adrenergic Blockade (2020)
  • 著者名/発表者名: Takashi SUZUKI, Naoki EDO, Chisato ISHIWATA, Rina NAKAJIMA, Yohei SAYAMA, Erina OKAMURA, Miki SAKAMOTO, Kaori OKAMOTO, Takuya UCHINO, Yuki OZAWA, Koji MORITA, Kenji UNO, Hiroko OKINAGA, Kazuhisa TSUKAMOTO, Toshio ISHIKAWA
  • 学会等名: ENDO2020（中止）
  • 国際学会
• [学会発表] 乳酸アシドーシスを発症し、正常血糖糖尿病ケトアシドーシス(eDKA)併発も疑われた一例 (2020)
  • 著者名/発表者名: 石渡 千聖、内野 卓也、中島 利菜、鈴木 崇史、佐山 遥平、岡村 英利奈、坂本 美貴、江戸 直樹、岡本 かおり、男澤 悠貴、宇野 健司、盛田 幸司、石川 敏夫、塚本 和久
  • 学会等名: 第57回日本糖尿病学会関東甲信越地方会
• [学会発表] 劇症1型糖尿病感受性HLAを有し、ニボルマブによる自己免疫性1型糖尿病を発症した一例 (2020)
  • 著者名/発表者名: 佐山遥平、中島利菜、男澤悠貴、内野卓也、岡本かおり、宇野健司、 盛田幸司、金子智之、中川 徹、石川敏夫、塚本和久
  • 学会等名: 第57回日本糖尿病学会関東甲信越地方会
• [学会発表] 血清アポD値と代謝関連指標との関連について (2020)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 崇史，江戸 直樹, 佐山 遥平, 中島 利菜, 石渡 千聖, 岡本 かおり, 内野 卓也, 男澤 悠貴, 宇野 健司, 盛田 幸司, 長谷川 浩司, 国見 基瑩, 蔵野 信, 石川 敏夫, 塚本 和久
  • 学会等名: 第54回日本成人病（生活習慣病）学会学術集会
• [学会発表] 嚢胞変性を伴い、術前ソマトスタチンアナログ投与を行ったGH産生下垂体腺腫症例の病理像 (2019)
  • 著者名/発表者名: 盛田 幸司, 江戸 直樹, 大健 一, 宇野 健司, 眞弓 大輝, 石渡 千聖, 鈴木 崇史, 佐山 遥平, 中島 利菜, 坂本 美貴, 男澤 悠貴, 内野 卓也, 井野元 智恵, 近藤 福雄, 寺本 明, 長村 義之, 松野 彰, 塚本 和久, 石川 敏夫
  • 学会等名: 第23回日本臨床内分泌病理学会 学術総会
• [学会発表] パシレオチド導入前後の血糖推移をFGMで観察したクッシング病2症例 (2019)
  • 著者名/発表者名: 坂本 美貴, 佐山 遥平, 内野 卓也, 男澤 悠貴, 宇野 健司, 盛田 幸司, 大山 健一, 松野 彰, 塚本 和久, 石川 敏夫
  • 学会等名: 第46回日本神経内分泌学会学術集会
• [学会発表] Roche Elecsys ACTHにおけるHAMA偽高値例の検体解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 盛田 幸司, 木村 美智子, 大川 雄太, 沖 隆, 江戸 直樹, 内野 卓也, 男澤 悠貴, 宇野 健司, 塚本 和久, 石川 敏夫
  • 学会等名: 第46回日本神経内分泌学会学術集会
• [学会発表] 副腎クリーゼ発症前に診断・治療に至り得た、免疫チェックポイント阻害薬関連ACTH単独欠損症の4例 (2019)
  • 著者名/発表者名: 江戸 直樹, 盛田 幸司, 岡村 英利奈, 坂本 美貴, 岡本 かおり, 内野 卓也, 男澤 悠貴, 宇野 健司, 塚本 和久, 石川 敏夫
  • 学会等名: 第46回日本神経内分泌学会学術集会
• [学会発表] パゾパニブ投与後に発症した 破壊性甲状腺炎の1例 (2019)
  • 著者名/発表者名: 中島 利菜, 宇野 健司, 盛田 幸司, 佐山 遥平, 鈴木 崇史, 石渡 千聖, 岡村 英利奈, 坂本 美貴, 江戸 直樹, 岡本 かおり, 男澤 悠貴, 内野 卓也, 高橋 さゆり, 中川 徹, 塚本 和久, 石川 敏夫
  • 学会等名: 第62回日本甲状腺学会学術集会
• [学会発表] 甲状腺濾胞細胞由来TSHR発現エクソソームの証明と、抗TSHR抗体によるcAMP産生への競合作用について (2019)
  • 著者名/発表者名: 江戸 直樹, 川上 恭司郎, 藤田 泰典, 盛田 幸司, 宇野 健司, 塚本 和久, 小野瀬 裕之, 伊藤 雅史, 石川 敏夫
  • 学会等名: 第62回日本甲状腺学会学術集会
• [学会発表] 当院で経験したHamman症候群(特発性縦隔気腫)合併糖尿病性ケトアシドーシス症例の特徴 (2019)
  • 著者名/発表者名: 石渡 千聖, 宇野 健司, 小田嶋 宏平, 杉原 優花, 清水 友貴, 中島 利菜, 鈴木 崇史, 佐山 遥平, 岡村 英利奈, 坂本 美貴, 江戸 直樹, 岡本 かおり, 内野 卓也, 男澤 悠貴, 盛田 幸司, 石川 敏夫, 塚本 和久
  • 学会等名: 第34回日本糖尿病合併症学会
• [学会発表] 高血糖・ケトーシスを契機に診断、下垂体腺腫術後に耐糖能異常にまで改善した先端巨大症・2次性糖尿病の1例 (2019)
  • 著者名/発表者名: 眞弓大輝, 宇野健司, 坂本美貴, 石渡千聖, 鈴木崇史, 佐山遥平, 中島利菜, 江戸直樹, 男澤悠貴, 内野卓也, 盛田幸司, 大山健一, 松野彰, 石川敏夫, 塚本和久
  • 学会等名: 第20回日本内分泌学会関東甲信越支部学術集会
• [学会発表] 若年での骨粗鬆症により脆弱性骨折に至って診断されたクッシング症候群の1例 (2019)
  • 著者名/発表者名: 服部 沙耶、眞弓 大輝、近藤 あむろ、鈴木 崇史、岡本 かおり、内野 卓也、 佐山 遥平、中島 利菜、石渡 千聖、男澤 悠貴、宇野 健司、盛田 幸司、石川 敏夫、塚本 和久
  • 学会等名: 第20回日本内分泌学会関東甲信越支部学術集会
• [学会発表] 転院前後でIGF-1値乖離、トルコ鞍嚢胞性病変を呈した先端巨大症 (2019)
  • 著者名/発表者名: 平田帆奈美、村川允崇、杉原優花、小田嶋宏平、佐山遥平、中島利菜、男澤悠貴、岡本かおり、内野卓也、宇野健司、盛田幸司、大山健一、松野彰、石川敏夫、塚本和久
  • 学会等名: 臨床内分泌代謝Update
• [学会発表] 先端巨大症に右副腎性Cushing症候群、巨大膵嚢胞を合併した1例 (2019)
  • 著者名/発表者名: 椋棒悦子、小田嶋宏平、坂本美貴、内野卓也、男澤悠貴、江戸直樹、萩原奏、高橋さゆり、宇野健司、盛田幸司、大山健一、中川徹、松野彰、石川敏夫、塚本和久
  • 学会等名: 臨床内分泌代謝Update
• [学会発表] 総エネルギー摂取量の簡便な算出方法についての検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田巻 ともみ, 内田 加奈江, 早崎 麻衣子, 江戸 直樹, 宇野 健司, 盛田 幸司, 朝倉 比都美, 塚本 和久
  • 学会等名: 第62回日本糖尿病学会年次学術集会
• [学会発表] パシレオチド導入前後の血糖推移をFGMで観察したクッシング病の1例 (2019)
  • 著者名/発表者名: 佐山 遥平, 宇野 健司, 内野 卓也, 木村 美智子, 松田 麻耶, 清水 奈都, 鈴木 崇史, 田代 千聖, 大野 利菜, 坂本 美貴, 江戸 直樹, 男澤 悠貴, 盛田 幸司, 石川 敏夫, 塚本 和久
  • 学会等名: 第62回日本糖尿病学会年次学術集会
• [学会発表] 内分泌疾患による脆弱性骨折を基盤に多発膿瘍を来たした2症例 (2019)
  • 著者名/発表者名: 盛田 幸司, 坂本 美貴, 小川 真澄, 江戸 直樹, 内野 卓也, 男澤 悠貴, 宇野 健司, 吉野 友祐, 北沢 貴利, 石川 敏夫, 塚本 和久
  • 学会等名: 第92回日本内分泌学会学術総会
• [学会発表] 免疫チェックポイント阻害薬開始後のACTH単独欠損症3例の発症経過の検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 江戸 直樹, 深澤 陽子, 坂本 美貴, 内野 卓也, 男澤 悠貴, 本田 健, 盛田 幸司, 宇野 健司, 福島 亮治, 関 順彦, 塚本 和久, 石川 敏夫
  • 学会等名: 第92回日本内分泌学会学術総会
• [学会発表] 先端巨大症に右副腎性クッシング症候群、巨大膵嚢胞を合併した1例 (2019)
  • 著者名/発表者名: 椋棒 悦子, 小田嶋 宏平, 玉井 大地, 坂本 美貴, 内 野 卓也, 男澤 悠貴, 宇野 健司, 盛田 幸司, 石川 敏夫, 塚本 和久
  • 学会等名: 第650回日本内科学会関東地方会
• [図書] 日本医師会雑誌【動脈硬化診療のすべて】(III章)動脈硬化の診断 一般的な血液検査 (2019)
  • 著者名/発表者名: 宇野健司、寺本民生
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 日本医師会雑誌
  • ISBN: 0021-4493
• [図書] 臨牀消化器内科【肥満と消化器】肥満と全身性疾患 肥満と肥満症・メタボリックシンドローム (2019)
  • 著者名/発表者名: 宇野健司
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 日本メディカルセンター
  • ISBN: 0911-601X