骨格筋特異的マイクロRNAによるCOVID-19関連骨格筋障害の抑制

2021 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K17496
• 研究機関: 奈良県立医科大学
• 研究代表者: 森 拓也 奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (70897412)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: サルコペニア / HMGB1 / 悪液質 / 重症感染症 / サイトカインストーム

研究実績の概要

われわれはマウスがん悪液質モデルを用いて、悪液質性骨格筋萎縮に関わる因子を検討した。悪液質モデルは、BALB/cマウスに対し、CT26癌細胞（1*10^6 / 0.2mL）を腹腔内接種にて作成し、平均40％程度の骨格筋萎縮が生じるモデルを確立している。悪液質の腹水ではHMGB1とTNF-αの増加を確認した。HMGB1は、骨格筋においてmTOR活性を抑制し、オートファジー関連タンパク質を増加させ、オートファジーを誘発した。次に、HMGB1を含む腹水を事前に筋管細胞に分化させたC2C12細胞の培地に20％添加し、48時間培養後、骨格筋ミトコンドリア代謝を測定した。腹水処理されたC2C12細胞のミトコンドリアは基礎呼吸、ATP産生、プロトンリーク、最大呼吸、および予備容量が大幅に低下した。これらの結果より、HMGB1に関連するミトコンドリア機能障害は悪液質骨格筋萎縮の1つの要因に関与している可能性が示唆された。HMGB1は重症感染症における増悪因子として知られており、TNFα、IL-1β、IFNγなどとともに相互分泌誘導作用を有し、サイトカイン・ストームの発生の引き金を引くことから、COVID-19感染症における役割についても注目が集まっている。HMGB1がサルコペニアを惹起することが今回の検討から明らかになったことから、COVID-19感染症においてもHMGB1がサルコペニアの原因因子として重要視される。

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

HMGB1が重症感染症におけるサルコペニアの原因因子として重視されることが明らかになり、今後の研究の焦点を絞り込むことが可能になった。

今後の研究の推進方策

COVID-19感染症モデルを用いてHMGB1の動態を明らかにするとともに、HMGB1標的治療の可能性を検討する。

次年度使用額が生じた理由

動物実験を次年度施行することにしたため、その費用が次年度使用額となった。本実験は次年度速やかに実施する予定である。

研究成果

• [国際共同研究] 南通大学(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: 南通大学
• [雑誌論文] Nutritional intervention for cancer sarcopenia (2021)
  • 著者名/発表者名: Takuya Mori、Akira Kido、Isao Kawahara、Shota Nuaga、Yoshihiro Miyagawa、Kei Goto、Shiori Mori、Shingo Kishi、Kiyomu Fujii、Rina Fujiwara-Tani、Hiroki Kuniyasu
  • 雑誌名: Annals of Musculoskeletal Medicine 巻: 5 ページ: 001～004
  • DOI: 10.17352/amm.000024
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of Glycated High Mobility Group Box-1 in Gastric Cancer (2021)
  • 著者名/発表者名: Kishi Shingo、Nishiguchi Yukiko、Honoki Kanya、Mori Shiori、Fujiwara-Tani Rina、Sasaki Takamitsu、Fujii Kiyomu、Kawahara Isao、Goto Kei、Nakashima Chie、Kido Akira、Tanaka Yasuhito、Luo Yi、Kuniyasu Hiroki
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 22 ページ: 5185～5185
  • DOI: 10.3390/ijms22105185
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effect of Vitamin B2 and Vitamin E on Cancer-Related Sarcopenia in a Mouse Cachexia Model (2021)
  • 著者名/発表者名: Mori Takuya、Goto Kei、Kawahara Isao、Nukaga Shota、Wakatsuki Yuma、Mori Shiori、Fujiwara-Tani Rina、Kishi Shingo、Sasaki Takamitsu、Ohmori Hitoshi、Kido Akira、Honoki Kanya、Tanaka Yasuhito、Kuniyasu Hiroki
  • 雑誌名: BioMed 巻: 1 ページ: 50～62
  • DOI: 10.3390/biomed1010004
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] BRAF Mutation Is Associated with Hyperplastic Polyp-Associated Gastric Cancer (2021)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara-Tani Rina、Okamoto Ayaka、Katsuragawa Hiroyuki、Ohmori Hitoshi、Fujii Kiyomu、Mori Shiori、Kishi Shingo、Sasaki Takamitsu、Nakashima Chie、Kawahara Isao、Hojo Yudai、Nishiguchi Yukiko、Mori Takuya、Mizumoto Takeshi、Nagai Kenta、Luo Yi、Kuniyasu Hiroki
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 22 ページ: 12724～12724
  • DOI: 10.3390/ijms222312724
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] がん性サルコペニアに対するビタミンB2とビタミンEの効果 (2021)
  • 著者名/発表者名: 川原 勲、森 拓也、額賀翔太、宮川良博、後藤 桂、若槻優真、大森 斉、藤井 澄、森 汐莉、谷 里奈、岸 真五、國安弘基
  • 学会等名: 第110回日本病理学会総会
• [学会発表] がん悪液質において抗酸化作用を持つアミノ酸の経口摂取は骨格筋萎縮を抑制する (2021)
  • 著者名/発表者名: 森 拓也、藤井 澄、川原 勲、額賀翔太、宮川良博、後藤 桂、森 汐莉、岸 真五、谷 里奈、大森 斉、國安弘基
  • 学会等名: 第110回日本病理学会総会
• [学会発表] 中鎖脂肪酸とグルコースの併用によるがん悪液質由来心筋障害の抑制 (2021)
  • 著者名/発表者名: 額賀翔太、森 拓也、川原 勲、宮川良博、後藤 桂、谷 里奈、岸 真五、森 汐莉、藤井 澄、大森 斉、國安弘基
  • 学会等名: 第6回日本がんサポーティブケア学会学術集会
• [学会発表] Mitochondrial impairment is involved in cancer skeletal muscle atrophy. (2021)
  • 著者名/発表者名: Mori T, Ohmori H, Kawahara I, Nukaga S, Goto K, Mori S, Kishi S, Fujiwara-Tani R, Luo Y, Kuniyasu H
  • 学会等名: 80th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer
• [学会発表] Effect of nutritional intervention with medium-chain fatty acids and glucose on cancer-derived myocardial atrophy. (2021)
  • 著者名/発表者名: Nukaga S, Mori T, Kawahara I, Miyagawa Y, Goto K, Fujiwara-Tani R, Kishi S, Mori S, Fujii K, Ohmori H, Kuniyasu H
  • 学会等名: 80th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer
• [備考] 奈良県立医科大学分子病理学
  • URL: http://www.naramed-u.ac.jp/~molepath/