2020 年度実施状況報告書

テリパラチドの筋肉脂肪変性に対する抑制効果の解明

研究課題

研究課題/領域番号	20K18027
研究機関	山梨大学
研究代表者	藤巻太郎山梨大学, 大学院総合研究部, 特任助教 (70836155)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード	骨格筋 / テリパラチド / OVX / NADH / 筋肉脂肪変性 / Wntシグナル
研究実績の概要	骨粗鬆症薬であるテリパラチドの骨格筋脂肪変性に対する役割に着目した研究はほとんどなく、この分子生物学的メカニズムを解明することで筋力低下・身体機能低下の予防の一助となり、将来的には、効果的なリハビリも可能となりADL低下防止に応用できる可能性があると考えられる。今年度はIn vitroにおいて、骨格筋細胞におけるPTH受容体の発現を確認し、テリパラチドによる脂肪化抑制のメカニズムを検討した。筋芽細胞株であるC2C12を使用し、PTH受容体の発現をWBによって定量し、C2C12を薬剤（MDI）刺激を与えて脂肪分化させるモデルを使用し、テリパラチドの脂肪化に対する抑制効果を分化マーカーのWBにより評価し、また顕鏡下にて細胞増殖、遊走能、脂肪滴の増殖艇を組織学的にても評価した。Wnt/β-catenin抗体によるPTHによる筋脂肪化抑制に対する影響を確認するためにテリパラチドの筋脂肪化抑制効果が、Wnt/β-catenin阻害剤により妨げられることも確認された。上記が確認されていることと平行し閉経後骨粗鬆症マウスモデルにテリパラチドを投与し、骨格筋の脂肪変性を抑制できるかを検討も開始している。筋肉の脂肪化を示すモデルとして申請者は、閉経後骨粗鬆症モデルである卵巣摘出マウス（OVXマウス）を使用する。偽手術群（Shamマウス）と比較し、運動能力（握力測定、トレッドミルテスト）、筋肉・骨・子宮などのサンプルを組織学的・分子生物学的に脂肪変性を解析しvitroでの結果と一致するか検証する。PTHによる治療効果。Shamマウス、OVXマウスにテリパラチドを投与し、骨格筋の炎症、脂肪化が抑制されるかを検討する。また定量（スコア）化し治療効果を評価する。
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今年度はIn vitroにおいて、骨格筋細胞におけるPTH受容体の発現を確認し、テリパラチドによる脂肪化抑制のメカニズムを検討した。筋芽細胞株であるC2C12を使用し、PTH受容体の発現をWBによって定量し、C2C12を薬剤（MDI）刺激を与えて脂肪分化させるモデルを使用し、テリパラチドの脂肪化に対する抑制効果を分化マーカーのWBにより評価し、また顕鏡下にて細胞増殖、遊走能、脂肪滴の増殖艇を組織学的にても評価した。Wnt/β-catenin抗体によるPTHによる筋脂肪化抑制に対する影響を確認するためにテリパラチドの筋脂肪化抑制効果が、Wnt/β-catenin阻害剤により妨げられることも確認された。上記が確認されていることと平行し閉経後骨粗鬆症マウスモデルにテリパラチドを投与し、骨格筋の脂肪変性を抑制できるかを検討も開始している。筋肉の脂肪化を示すモデルとして申請者は、閉経後骨粗鬆症モデルである卵巣摘出マウス（OVXマウス）を使用する。偽手術群（Shamマウス）と比較し、運動能力（握力測定、トレッドミルテスト）、筋肉・骨・子宮などのサンプルを組織学的・分子生物学的に脂肪変性を解析しvitroでの結果と一致するか検証する。現在、OVXマウスに対し、人への治療プロトコール同等量相当のテリパラチドを投与し20W程度のところでの運動能力（握力測定、トレッドミルテスト）の確認を行っている。Shamと比較しOVXにおいて握力低下、最大走行速度低下、走行後の血中乳酸上昇を認め、またOVXにテリパラチド投与することで上記の運動能力低下が抑制されることを確認している。有意差が出現した同時期に筋肉、骨、子宮などのサンプルを回収しており、組織学的、分子学的に評価を行っていく方針である。
今後の研究の推進方策	現在、OVXマウスに対し、人への治療プロトコール同等量相当のテリパラチドを投与し20W程度のところでの運動能力（握力測定、トレッドミルテスト）の確認を行っている。Shamと比較しOVXにおいて握力低下、最大走行速度低下、走行後の血中乳酸上昇を認め、またOVXにテリパラチド投与することで上記の運動能力低下が抑制されることを確認している。有意差が出現した同時期に筋肉、骨、子宮などのサンプルを回収しており、組織学的、分子学的に評価を行っていく方針である具体的な検討項目としては、骨粗鬆症薬としてのテリパラチド効果の確認として、骨の骨梁評価、子宮のサイズや質量変化（テリパラチド投与による変化がないこと）、筋肉（重量、線維径、線維タイプ、脂肪滴）について評価を行う。また、vitroと同様の効果を示しているかについても検討する。
次年度使用額が生じた理由	購入を予定していた試薬の購入費が少なく済んだため学会参加が行えず参加費、旅費が不要であったため