メトホルミンによる軟骨保護効果とその制御機構の解析

2023 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 22K17157
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 近藤 星 岡山大学, 歯学部, 博士研究員 (90834838)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: メトホルミン / UCA1 / CCN2 / 軟骨細胞 / ドラッグリポジショニング

研究実績の概要

メトホルミンによる軟骨保護効果とその制御機構を解明し、メトホルミンを変形性関節症 (OA) 治療薬として活用（ドラッグリポジショニング）する基盤へ繋げることを目指し、培養細胞とUrothelial cancer-associated (UCA)1 ノックイン (KI) マウスを用いた検証を進めている。
現在までに、軟骨細胞株HCS-2/8において、軟骨分化を促進するUCA1の発現がメトホルミン添加により上昇することを見出している。また今回、軟骨細胞分化マーカーCellular Communication Network Factor (CCN) 2の発現抑制因子であるmiR-18aも、メトホルミンによる発現誘導が観察された。そこで、5mMメトホルミン添加後の経時的な遺伝子発現を解析した結果、miR-18aとUCA1の間の相互抑制作用のバランスが時間経過とともにUCA1 優位になることで、CCN2を含む軟骨細胞分化マーカーの遺伝子発現を促進することが示唆された。これらの成果はまもなく論文投稿する予定である。
UCA1は霊長類特有のlncRNAであるため、in vivoでの検証を行うために、CRISPR-Cas9システムを用いてUCA1 KIマウスを作製し、その系統確立を行った。得られたKIマウスについて、UCA1発現の影響が強いと思われた膀胱や生殖器、骨などを中心に表現系の解析を行ったが、組織学的・形態学的に明らかな変化は認めなかった。さらに検証を進めるべく予定していた、骨および軟骨組織の形態学的・生化学的解析や、in vivoでのメトホルミンの効果の検証については、研究代表者の所属研究機関の異動の影響で一部計画に遅れを生じたため、次年度に行うこととしている。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

現在、得られた上記の研究成果をまとめており、まもなく論文投稿する予定である。ただ、2023年度中に研究代表者の所属研究機関の異動が2回あった影響で、当初計画していたUCA1 KIマウスを用いた一部の実験に遅れが生じたため、やや遅れていると判断した。

今後の研究の推進方策

軟骨細胞におけるメトホルミンによるUCA1誘導についての論文投稿を行う。また遅れが生じているUCA1ノックインマウスでの検証を行い、in vivoでのメトホルミンによるUCA1誘導や軟骨保護効果について検討を行う。

次年度使用額が生じた理由

今年度は研究代表者の所属研究機関の異動が年度内に２回あり、研究環境が短期間に大きく変わった影響で、当初予定していた一部の実験、特にマウスを用いた実験の遂行に遅れが生じた。また、論文投稿についても年度をまたぐ結果となった。このため、次年度使用額が生じた。
次年度は、今年度の余剰金を最大限活用し、論文投稿および遅れているマウス関連の実験を中心に行う予定である。

研究成果

• [雑誌論文] 骨性癒着が疑われた上顎中切歯を有する上顎前突症例に対する外科的矯正治療-4前歯での上顎前歯部歯槽骨切術- (2023)
  • 著者名/発表者名: 谷本裕子, 森谷徳文, 松村達志, 有村友紀, 近藤 星, 飯田征二
  • 雑誌名: 中・四国矯正歯科学会雑誌 巻: 35 ( 1 ) ページ: 51－66
  • 査読あり
• [学会発表] 開口ゼロスプリントを用いて外科的矯正治療を行なった重度顔面非対称の1例. (2023)
  • 著者名/発表者名: 中辻和樹, 天野克比古, 永田倭代, 中村政裕, 有村友紀, 近藤星, 永田裕樹, 加藤壮真, 上岡寛, 飯田征二
  • 学会等名: 第33回日本顎変形症学会総会・学術大会
• [学会発表] ミコフェノール酸モフェチルのがん細胞での活性化と増殖抑制効果の検証 （血清の有無の検討） (2023)
  • 著者名/発表者名: 近藤星
  • 学会等名: G5リトリート
• [学会発表] 軟骨組織におけるCCN3の老化マーカーとしての役割と、CCN3の異所性発現による加齢様退行性変化の促進 (2023)
  • 著者名/発表者名: 桑原実穂、廣瀬一樹、近藤 星、古松毅之、中田英二、原 哲也、久保田聡、服部高子
  • 学会等名: 第55回日本結合組織学会
• [学会発表] 軟骨組織の加齢とともに発現が上昇するCCN3は、その発現上昇と軟骨変性度が年齢、荷重の有無に関わらず相関する (2023)
  • 著者名/発表者名: 桑原実穂, 廣瀬一樹, 近藤星, Fu Shanqi, 大野充昭, 古松毅之, 中田英二, 滝川正春, 久保田聡, 服部高子
  • 学会等名: 第96回日本生化学会大会
• [学会発表] プロドラッグ・ミコフェノール酸モフェチルは非肝臓細胞でも活性化されるのか？ (2023)
  • 著者名/発表者名: 大田祐誠, 藤井裕己, 狩野裕考, 沖原莉菜, 佐々木美加, 飯尾(小川)亜樹, 近藤星, 山根慶大, 田村結実, 越智啓敬, 千田美紀, Kari Kopra, Harri Harma, 千田俊哉, 竹内恒, 保田朋波流, 佐々木敦朗
  • 学会等名: 第46回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Serine/Glycine free培地におけるPI5P4Kβ阻害剤のGBM細胞増殖への効果 (2023)
  • 著者名/発表者名: 近藤星
  • 学会等名: 第2回GTPハッカソン
• [学会発表] Serine/Glycine free培地におけるPI5P4Kβ阻害剤のGBM細胞増殖への効果の検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 近藤星
  • 学会等名: IAB Faculty Workshop 2023
• [学会発表] GTP sensor PI5P4Kβ links phosphoinositide signaling to enhanced GSH synthesis and tumor oxidative stress resistance (2023)
  • 著者名/発表者名: 2.Yuki Fujii, Sho Tabata, Akiyoshi Hirayama, Kazutaka Sumita, Junya Hasegawa, Aki IiO- Ogawa, Shun Kageyama, Sei Kondo, Mika Sasaki, Kensuke Tateishi, Manabu Natsumeda, Tomoyoshi Soga, Takehiko Sasaki, Koh Takeuchi, Toshiya Senda, Atsuo. T. Sasaki
  • 学会等名: Metastasis Symposium 2023
  • 国際学会