| 研究課題/領域番号 |
21K11615
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| 研究機関 | 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター |
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研究代表者 |
本橋 紀夫 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 遺伝子疾患治療研究部, 室長 (50532727)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 骨格筋 / 筋萎縮 / 筋疾患 / サルコペニア / マイクロRNA |
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| 研究実績の概要 |
デュシェンヌ型筋ジストロフィー (DMD)は筋萎縮及び筋力低下を呈する遺伝性筋疾患であり, エクソン・スキップ療法や遺伝子治療が期待される. 一方サルコペニアは, 加齢に加え, 不活動や摂取エネルギー不足など複合的な要因で生じる. DMDとサルコペニアは異なる病態であるが, 「筋萎縮」を治療標的とする点において共通する. 患者QOL低下を防ぐ為, 両者共に骨格筋量を維持する事が鍵となる.これまで, プロテオミクス解析によりDMD骨格筋で加齢と共に発現変化する新規タンパク質を同定した.これは核-細胞質間で物質輸送するRNA結合タンパク質であるが, この発現パターンからDMD病態および加齢に共通する『筋萎縮』との関連が予想された. これまでこのRNA結合タンパク質発現は脂質代謝を亢進させる事, さらにDMD・加齢骨格筋との関連する事を示した. さらに同定したRNA結合タンパク質は特定のmicroRNAs(miRNAs)と結合し, 複合体を形成することで脂質代謝を亢進する事を明らかにできた.
DMD骨格筋において, RNA結合タンパク質の発現を抑制すると, 脂質代謝は低下し, 線維化領域の増大・ミトコンドリア代謝の低下および筋トルクの低下を示し, DMD病態の進行抑制にはRNA結合タンパク質を中心とする脂質代謝が大きく寄与していると考えられた.
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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
2021度は, 同定したRNA結合タンパク質と結合するmicroRNAs(miRNAs)を探索する為, RNA結合タンパク質を過剰発現,あるいは発現抑制した筋芽細胞を用いてmiRNAの網羅的発現解析を行った. その結果, タンパク質発現と呼応した発現パターンを示すmiRNAを複数同定し, さらにDMD及びサルコペニアと関連すると考えられるmiRNAを同定できた.RNA免疫沈降法(RIP法)を用いて解析した結果, タンパク質と同定したmiRNAsが結合する事も確認できた. 2022年度は, 同定したmiRNAの筋芽細胞への影響を明らかにする為に過剰発現を行った結果, 脂質代謝機能を亢進している事がわかった. さらに脂質代謝亢進はRNA結合タンパク質とmiRNAの複合体形成が必須である事も明らかになった. これらの結果から, DMD骨格筋では脂質代謝が亢進している事がわかった. 実際にDMD骨格筋においてRNA結合タンパク質の発現を抑制し脂質代謝を抑制すると, DMD病態が悪化し, 線維化領域の増大・ミトコンドリア代謝の低下および筋トルクの低下を示す事から, DMDの病態進行の抑制には脂質代謝が寄与している事が明らかとなった.
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの結果から, 筋ジストロフィー骨格筋では, RNA結合タンパク質とmiRNAは複合体を形成して脂質代謝を亢進させている可能性が示された. 一方で, 何故DMD筋では脂質代謝が亢進しているかは不明である. 脂質代謝は, 解糖系およびミトコンドリア代謝系とバランスを取りながらエネルギー産生を行なっている事から, 2023年度はDMD骨格筋におけるこれらの代謝活性の変化について検証を行い, ジストロフィン・タンパク質欠損による脂質代謝亢進の原因を探る.
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| 次年度使用額が生じた理由 |
民間財団から支援を受けている研究内容が、科研費によって遂行される内容と一部重複している箇所が存在していた為、物品費等の支出の一部を優先的に民間財団からの研究助成金で賄った。
一方で、新型コロナウイルスの感染拡大に伴う世界規模の輸送混雑の影響により、使用予定の研究材料の発注が滞っているため、次年度にあらためて購入を行う予定である。2023年度はマウスを用いた実験, 過剰発現・発現抑制用のアデノ随伴ウィルスベクターの合成・購入, 学会参加等を予定しており, 科研費からの支出を見込んでいる.
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