| 研究課題/領域番号 |
19H03818
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
重村 憲徳 九州大学, 歯学研究院, 教授 (40336079)
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| 研究分担者 |
實松 敬介 九州大学, 歯学研究院, 講師 (70567502)
高井 信吾 九州大学, 歯学研究院, 助教 (30760475)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 味覚 / 味覚障害 / オルガノイド / 味覚異常誘発薬剤 |
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| 研究実績の概要 |
突発性味覚障害は、「味がしない、いつも苦い」などの症状を示し、生活の質だけでなく栄養状態も著しく低下させる。しかし、その発症機序はほとんど不明なため、治療法は亜鉛投与などの対処療法しかない。近年我々は、昇圧ホルモン・アンジオテンシンIIが塩味を抑制することを明らかにし、これが降圧剤による薬剤性味覚障害の原因である可能性に気づいた。そこで本研究では、逆の発想で、様々な薬剤の薬理作用と新3次元幹細胞組織培養法“味蕾オルガノイド”を切り口として原因分子を探索し、その遺伝子欠損マウスを解析することで味覚障害発症の分子基盤の解明を試みる。本研究により味覚障害の新たな予防・診断・治療法の開発が期待される。
初年度は、“口腔内苦味”を副作用とする薬剤24種類の薬理作用を切り口としてターゲット分子を予想しつつ、分子生物学的解析および新3次元幹細胞組織培養法“味蕾オルガノイド”を用いた解析を行った。この結果、(1)降圧剤の作用に関わる上記アンジオテンシンIIの産生を担う味蕾内レニンーアンジオテンシン系が絶水条件下で活性化されることが明らかとなった。また、(2)複数の薬剤（解熱鎮痛剤、不整脈用剤、高コレステロール血症治療薬、口腔乾燥保湿薬など）のターゲット分子が味蕾の味細胞に発現していることを分子生物学的解析により明らかにし、味覚障害発症の原因分子となり得る可能性を見出した。さらに、(3)苦味受容に関わる特異的分子を明らかにするためにRNAseq法による網羅的解析に着手している。
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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
味蕾オルガノイドを用いた味覚障害誘発薬剤および標的分子の絞りこみにより、口腔乾燥保湿薬およびその阻害剤投与により、添加群と非添加群との間で形態変化や分子発現の差があることを見出している。現在、このin vitro実験からさらにin vivo実験に発展させて解析を進めている。また、GeneChip解析およびRT-PCR解析により、解熱鎮痛剤と高コレステロール血症治療薬のターゲット分子のmRNAが味蕾に特異的に発現していることを明らかにし、さらに味細胞マーカーにGFPを発現させた遺伝子改変マウス [Gustducin-GFP（苦味細胞）, GAD67-GFP（酸味細胞）, T1r3-GFP (甘味細胞)] を用いた免疫組織化学解析により、ある特定の味細胞マーカーと共発現していることをタンパク質レベルで見出した。現在、これらのターゲット分子についてin situ hybridizaionによりより詳細な発現解析を進めている。さらに、苦味受容に特異的に関与する遺伝子をRNAseqトランスクリプトーム解析をもちいて網羅的に行い、新規の候補分子をあぶり出し、新規の原因メカニズムの解明にも着手している。以上のように、味覚異常の原因となり得る候補分子を複数明らかにし、さらに新規分子の同定にも着手していることから概ね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
初年度に絞りこんだ候補薬剤とそのターゲット分子については、薬剤をマウスに投与し、味覚感受性の変化を行動・味神経・味細胞の各レベルで詳細に解析する。行動応答では、薬剤投与後の味溶液に対するリック (舌出し回数)計測・嚥下観察から、特に味質特異的な摂食行動の変化があるか注目する。オルガノイド解析と同様に、阻害剤や活性化剤も利用する。また、行動解析後に行う味神経応答では、薬剤投与後の味神経における溶液に対する応答から、味覚感受性（特に苦味）に特異的な変化があるかを調べる。その後、舌を採取し、形態学的に、味蕾サイズ、味細胞数、候補分子と味細胞マーカーGFP発現の変化について解析を行う。味蕾RNAseqトランスクリプトーム解析により炙り出した新規苦味関連分子に関しては、味質特異性を調べるために共発現解析を中心とした分子生物学的解析を進める。最終的には、候補遺伝子欠損マウスを購入またはCRISPR/Cas9システムにより作出し、その味覚感受性の変化を行動・味神経・味細胞の各レベルで詳細に解析することで機能を明らかにする。
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