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2021 年度 実施状況報告書

脂肪酸代謝異常症の正確な予後予測を目指したインビトロのβ酸化能評価法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19K08300
研究機関島根大学

研究代表者

山田 健治  島根大学, 医学部, 特別協力研究員 (70624930)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードin vitro probe assay / FAO flux / 脂肪酸代謝能 / VLCAD欠損症 / 脂肪酸代謝異常症 / CPT2欠損症
研究実績の概要

脂肪酸代謝異常症はグルコース欠乏時の代替エネルギーとして働く脂肪酸がうまく分解できず、重篤なエネルギー代謝不全を呈する疾患群である。中間型といわれる重症度であっても時に重篤な低血糖や致死的な不整脈、心筋症などで亡くなることもある一方で、生涯発症しない、あるいは成人期以降に軽微な筋症状が出る程度の最軽症/無症候例も多数いることが分かっている。本研究では、インビトロの実験系を用いて包括的に脂肪酸代謝能を測定し、正確に最軽症/無症候例を鑑別することが目的である。
2020年度からの継続的な実験において、VLCAD欠損症とCPT2欠損症の患者由来細胞を用いたインビトロでの脂肪酸代謝能の測定において、熱ストレスが脂肪酸代謝異常症を低下させることを突き止めたが、疾患の重症度などによるバラつきや違いはなく、熱ストレスを応用した重症度の判定は難しいことが分かった。
また、培養液にフィブラート系製剤などの脂肪酸代謝能を修飾する薬剤を添加して培養し、重症度で薬剤反応性が異なるかどうか調査した。元々、我々はこれまでにベザフィブラートで重症型と中間型の反応性が違うことを報告しているが、2021年度の実験において薬剤反応性の違いで中間型と最軽症型を分類することは難しいことが分かった。また、別のフィブラート系製剤であるペマフィブラートを加えた場合、疾患の種類や重症度に依らず薬剤反応性がなく、これは治療薬として応用できないことが新たに分かった。現状では薬剤や培養温度など、様々な要因で脂肪酸代謝能が変化することを突き止めたが、中間型と最軽症型を正確に分類することは非常に難しいと推察される。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

最も大きな理由は、主任研究者である山田が、大学病院から市中病院へと異動となり、当初予定していたエフォートを割けなくなったことである。
また、2020年度途中から、当初使っていたFAO fluxを測定するための消耗品が販売中止となり、それの代替品を選定する上で、複数回の予備実験を行うこととなった上に、これまでの研究結果との比較が出来ず、過去に行った実験を新しい消耗品でやり直す手間が増えた。
さらに、当初の予想と異なり、熱ストレスや薬剤負荷による脂肪酸代謝の修飾では、再軽症型を同定するような結果が得られていないため、更に別の培養条件を検討する必要がある。

今後の研究の推進方策

現状の測定法では最軽症/無症候型と、健常コントール、中間型はオーバーラップするために完全に分類することは出来ていない。培養条件を変更することで検査の精度向上を図りたい。
また、熱ストレスによって脂肪酸代謝能を抑えたことが軽症例の分離に繋がる、という既報があり、これを追認しようと考えたが、我々が用いているIVPアッセイやFAOフラックスという脂肪酸代謝能測定法では、軽症例を同定するような結果が得られなかった。恐らく既報のものとインビトロでの脂肪酸代謝能測定法が異なることが大きな原因と思われるが、対象として用いている細胞の遺伝子型なども違うことが影響していると思われる。対象となる疾患や重症度、遺伝子型などを纏めて、我々の方法でどこまでの重症度であれば正確に病型分類できるのか突き止めたい。

次年度使用額が生じた理由

当初,業績発表を予定していた学会や研究会がCOVID-19の影響で中止、延期、あるいはweb開催となり、出張費用を使う機会がなかった。また、主任研究者が異動となり実験そのもののがスケジュール通り進行しなかったため、全体的に当初の予算より実支出額が少なくなってしまった。
2022年度は、脂肪酸代謝能の測定精度を高めるために、種々の培養条件を検討するため、培養細胞を扱う実験で用いる消耗品を購入したり、研究成果の発表のための学会出張費や英語論文の校正費用などに充てたい。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Long-Term Neurological Outcomes of Adult Patients with Phenylketonuria before and after Newborn Screening in Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Yamada Kenji、Yamaguchi Seiji、Yokoyama Kazunori、Aoki Kikumaro、Taketani Takeshi
    • 雑誌名

      International Journal of Neonatal Screening

      巻: 7 ページ: 21~21

    • DOI

      10.3390/ijns7020021

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The perioperative transition of serum biomarkers of a 1.5-year-old boy with very-long-chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency2021

    • 著者名/発表者名
      Bo Ryosuke、Awano Hiroyuki、Yamada Kenji、Ooi Mayu、Okata Yuichi、Bitoh Yuko、Mizobuchi Satoshi、Iijima Kazumoto
    • 雑誌名

      Molecular Genetics and Metabolism Reports

      巻: 27 ページ: 100760~100760

    • DOI

      10.1016/j.ymgmr.2021.100760

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 脂肪酸代謝異常症に対するベザフィブラートの有効性2021

    • 著者名/発表者名
      山田健治
    • 雑誌名

      糖尿病・内分泌代謝科

      巻: 53 ページ: 438-444

  • [学会発表] ケトン性低血糖とカルニチン欠乏2021

    • 著者名/発表者名
      松井美樹、小林弘典、山田健治、長谷川有紀、竹谷健
    • 学会等名
      第62回 先天代謝異常学会
  • [学会発表] ケトンをどう解釈する2021

    • 著者名/発表者名
      山田健治
    • 学会等名
      第17回 先天代謝異常セミナー
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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