光遺伝学的手法によるcGMP活性制御に基づく低身長症の治療法の開発

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K17532
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分54040:代謝および内分泌学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 廣田 圭昭 京都大学, 医学研究科, 助教 (20852263)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 生体イメージング / C型ナトリウム利尿ペプチド / 骨代謝 / 内分泌学

研究成果の概要

本研究は、ライブイメージングを用いて成長板軟骨でcGMPが軟骨細胞の分化に与える影響を明らかにし、光遺伝学的手法を用いて低身長症治療への応用を目指すものである。近年、CNPの作用において、cGMPとcAMP/PKAシグナル経路間の相互作用が報告されている。本研究ではそれに関連し、FRETバイオセンサーとライブイメージングを用いて、CNPによるcGMP濃度上昇を介したPKA活性化が成長板軟骨細胞の分化に伴い増強され、特に肥大化軟骨細胞層の伸長を促進することを明らかにした。今後は、光遺伝学的cGMP活性化ツールを用いたcGMP活性制御を可能とする実験系の確立に引き続き取り組む予定である。

自由記述の分野

代謝および内分泌学関連

研究成果の学術的意義や社会的意義

CNPは、その特異的受容体GC-Bに結合し、細胞内cGMP濃度の上昇を介して骨伸長を強力に促進する。本研究では、内軟骨性骨化におけるCNPによるPKA活性化が成長板軟骨細胞の分化に伴い増強され、肥大化軟骨細胞層の伸長を促進することが明らかとなった。今後、さらにcGMP活性制御と成長板軟骨伸長との関連を明らかにすることにより、cGMP活性の局所制御に基づく新たな低身長症の治療法の開発への基盤形成につながることが期待される。