| 研究課題/領域番号 |
18K06698
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
林 周作 富山大学, 和漢医薬学総合研究所, 助教 (10548217)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 炎症性腸疾患 / 長期寛解維持 / 腸管マクロファージ / IL-10 / ベルベリン |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、炎症性腸疾患（IBD）の治療において長期の寛解維持を可能とさせる有用な新規治療薬を開発することを目的として、探索研究から見出した化合物ベルベリンが、マクロファージのIL-10産生を亢進する最適な条件の同定を試みた。
ベルベリン（3-30 μM）は、リポ多糖（LPS）刺激による骨髄細胞由来マクロファージ（BMDM）のIL-10分泌を濃度依存的に上昇させ、LPS刺激の4時間後にIL-10分泌はピーク値を示した。また、ベルベリンはBMDMにおいてLPS刺激によるIL-10のmRNA発現上昇を亢進し、LPS刺激の1時間後にIL-10のmRNA発現はピーク値を示した。一方、ベルベリンは、LPS刺激によるBMDMのTNF-α分泌に対しては影響を与えなかった。
ベルベリンを正常なマウスに1週間経口投与を行い、ベルベリンが生体レベルで腸管のIL-10発現を亢進するかを解析した。ベルベリンの投与は、溶媒投与群と比較して腸管組織におけるIL-10のmRNA発現を有意に上昇させた。一方、炎症性サイトカインであるIL-1β、IL-6およびTNF-αの発現には変化は認められなかった。
さらにベルベリンの投与は、マウスに炎症惹起物質デキストラン硫酸ナトリウムを飲水させることで作製したIBDモデルにおける体重減少、下痢や下血などの大腸炎症状、大腸丈の短縮および大腸粘膜構造の破綻などの病的変化を有意に改善した。
本年度の成果から、ベルベリンがマクロファージのIL-10産生を亢進させる最適な濃度および刺激時間を同定することが出来た。さらに、ベルベリンは生体レベルにおいて、炎症性サイトカインに影響を与えず腸管でのIL-10発現を上昇させることが明らかになった。ベルベリンはIL-10産生亢進を介した長期寛解維持を実現させるIBDに対する新規治療薬の有用なシードとなる可能性が期待される。
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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
ベルベリンが腸管マクロファージのIL-10産生を亢進する最適な条件について検討を行い、骨髄細胞由来マクロファージ（BMDM）においてリポ多糖（LPS）刺激1時間後にIL-10のmRNA発現、4時間後にIL-10分泌がピークに達することを見出し、ベルベリンが効率良くマクロファージのIL-10産生を亢進する条件を決定した。
ベルベリンの投与がマウス腸管組織において、炎症性サイトカインには影響を与えず、特異的にIL-10のmRNA発現を上昇させることを見出し、生体レベルにおいてもベルベリンがIL-10産生を亢進することを示した。また、ベルベリンの投与が炎症性腸疾患の病態モデルにおける病的変化を改善する知見を得ることが出来た。
また、ベルベリンが腸管マクロファージのIL-10産生亢進を介し腸管粘膜の修復を促進するかを明らかにするための予備検討として、ヒト大腸上皮細胞株であるT84細胞を用いた解析を行い、IL-10が傷害された大腸上皮細胞の損傷修復を促進することを見出した。
これらのことから、当初の計画通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 |
腸管マクロファージのIL-10産生を亢進させる作用をもつ炎症性腸疾患（IBD）に対する新規治療薬の開発研究を達成するために、今後以下の研究を行う予定である。
ベルベリンが腸管マクロファージのIL-10産生を介して腸管粘膜の修復を促進するかを明らかにするため、マクロファージと大腸上皮細胞の共培養系を確立し、ベルベリンで刺激されたマクロファージが、非刺激のマクロファージに比べて傷害された大腸上皮細胞の損傷修復を促進するかを解析する。
腸管マクロファージをベルベリンで刺激後、マイクロアレイを用いたトランスクリプトーム解析を行い、ベルベリンが腸管マクロファージの遺伝子発現に及ぼす効果を網羅的に解析する。得られた遺伝子情報を処理し、ベルベリンの標的となる候補因子を選択後、候補化合物が腸管マクロファージのIL-10産生を亢進するメカニズムを遺伝学的、生化学的、分子生物学的および薬理学的手法を駆使し、明らかにする。
再燃しやすいIBDモデルの確立を試み、ベルベリンが寛解状態を延長させることが出来るかを検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
計画通りに研究を実施したが、研究代表者が2019年1月から国際共同研究でアメリカ合衆国に渡航したため、次年度使用額が生じた。また、次年度にマイクロアレイを用いた網羅的解析を行う計画をたてており、本解析には多数の高額消耗品が必要であるため、翌年度分として請求した助成金と合わせて使用する予定である。
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