包括的代謝プロファイリングによる自己免疫疾患モデルラットの病態発症機構の解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24500491
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 横井 伯英 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 特命准教授 (70311610)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 自己免疫疾患 / 疾患モデル / メタボローム / バイオマーカー / 1型糖尿病 / 自己免疫性甲状腺炎

研究実績の概要

本研究では、自己免疫性1型糖尿病モデルKDPラットおよび研究代表者が新規に確立した自己免疫性甲状腺炎モデルPVG.KDP-Cblbラットを対象として、包括的メタボローム解析により病態発症過程の経時的な代謝プロファイルの変化（経時的代謝ダイナミクス）を明らかにする。膵臓および甲状腺における炎症や病態の発症・進展・重症化を鋭敏に反映する代謝物・代謝経路を同定し、細胞レベルおよび個体レベルの解析から病態生理学的な意義を検討することにより、メタボロームという新たな視点から自己免疫疾患の病態発症機構の解明に挑む。
1. 1型糖尿病モデルKDPラットを対象とした包括的メタボローム解析
自己免疫性1型糖尿病モデルKDPラットを対象として行ったGC-MSおよびCE-MSによるメタボローム解析の結果の検討から、膵島炎や糖尿病の病態発症過程の詳細な代謝プロファイルの変化を明らかにするとともに、病態発症を鋭敏に反映する代謝物・代謝経路の候補を同定した。
2. 自己免疫性甲状腺炎モデルPVG.KDP-Cblbラットを対象とした包括的メタボローム解析
自己免疫性甲状腺炎モデルPVG.KDP-Cblbラットを対象として行ったGC-MSおよびCE-MSによるメタボローム解析の結果の検討から、甲状腺における炎症発症過程の詳細な代謝プロファイルの変化を明らかにするとともに、病態発症・進展・重症化を鋭敏に反映する代謝物・代謝経路の候補を同定した。
メタボロームというこれまでとは異なる観点から、自己免疫疾患の病態発症に関与する代謝物・代謝経路ならびに自己免疫疾患の病態発症を鋭敏に感知する新規のバイオマーカー候補が同定された。全く新しい自己免疫疾患の早期診断や病態評価法の確立に直結する成果が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Preferential gene expression and epigenetic memory of induced pluripotent stem cells derived from mouse pancreas (2015)
  • 著者名/発表者名: Nukaya, D., Minami, K., Hoshikawa, R., Yokoi, N., Seino, S.
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 印刷中 ページ: -
  • DOI: 10.1111/gtc.12227
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of putative biomarkers for prediabetes by metabolome analysis of rat models of type 2 diabetes (2015)
  • 著者名/発表者名: Yokoi, N., Beppu, M., Yoshida, E., Hoshikawa, R., Hidaka, S, Matsubara, T., Shinohara, M., Irino, Y., Hatano, N., Seino, S.
  • 雑誌名: Metabolomics 巻: 印刷中 ページ: -
  • DOI: 10.1007/s11306-015-0784-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Characterization of the prediabetic state in a novel rat model of type 2 diabetes, the ZFDM rat (2015)
  • 著者名/発表者名: Gheni, G., Yokoi, N., Beppu, M., Yamaguchi, T., Hidaka, S., Kawabata, A., Hoshino, Y., Hoshino, M., Seino, S.
  • 雑誌名: J. Diabetes Res. 巻: 2015 ページ: -
  • DOI: 10.1155/2015/261418
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] バイオマーカー (2015)
  • 著者名/発表者名: 横井伯英、清野進
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 33 ページ: 1173-1177
• [雑誌論文] Glutamate acts as a key signal linking glucose metabolism to incretin/cAMP action to amplify insulin secretion (2014)
  • 著者名/発表者名: Gheni, G., Ogura, M., Iwasaki, M., Yokoi, N., Minami, K., Nakayama, Y., Harada, K., Hastoy, B., Wu, X., Takahashi, H., Kimura, K., Matsubara, T., Hoshikawa, R., Hatano, N., Sugawara, K., Shibasaki, T., Inagaki, N., Bamba, T., Mizoguchi, A., Fukusaki, E., Rorsman, P., Seino, S.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 9 ページ: 661-673
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.09.030
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 2型糖尿病モデルSDTラットにおけるトリプトファン代謝変動の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 別府正悠、横井伯英、星川律子、日高志保美、松原稔哉、篠原雅巳、清野 進
  • 学会等名: 第29回日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-02-14 – 2015-02-14
• [学会発表] 新規肥満・糖尿病モデルZFDMラットを用いたインスリン分泌研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 横井伯英、山口拓郎、グプルジャン ゲニ、清野 進
  • 学会等名: 第29回日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-02-13 – 2015-02-13
  • 招待講演
• [学会発表] 新規肥満・糖尿病モデルZFDMラットの表現型解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 横井伯英、グプルジャン ゲニ、別府正悠、山口拓郎、日高志保美、川畑綾子、星野貴一、星野雅行、清野 進
  • 学会等名: 第124回関西実験動物研究会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-12-05 – 2014-12-05
• [学会発表] Identification of biomarkers for prediabetes: a study of rat models of type 2 diabetes (2014)
  • 著者名/発表者名: Yokoi N., Beppu, M., Hoshikawa, R., Hidaka, S., Matsubara, T., Shinohara, M., Seino, S.
  • 学会等名: 10th IDF-WPR Congress 2014 and 6th AASD Scientific Meeting
  • 発表場所: Suntec, Singapore
  • 年月日: 2014-11-21 – 2014-11-21
• [学会発表] 膵β細胞におけるグルタミン酸動態の代謝フラックス解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: グプルジャン ゲニ、横井伯英、星川律子、山口拓郎、岩崎真宏、小倉雅仁、南幸太郎、柴崎忠雄、清野 進
  • 学会等名: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-05-24 – 2014-05-24
• [学会発表] 新規肥満性2型糖尿病モデルZucker fatty diabetes mellitus（ZFDM）ラットの病態解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 横井伯英、山口拓郎、グプルジャン ゲニ、日高志保美、別府正悠、星川律子、星野雅行、清野 進
  • 学会等名: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-05-23 – 2014-05-23
• [学会発表] 自然発症糖尿病モデルラットを用いた経時的メタボローム解析による2型糖尿病バイオマーカーの探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 別府正悠、横井伯英、星川律子、日高志保美、篠原雅巳、清野 進
  • 学会等名: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-05-23 – 2014-05-23
• [学会発表] 質量分析計を利用したプロテオミクス、メタボロミクスの糖尿病研究への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 清野 進、松原稔哉、横井伯英
  • 学会等名: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-05-23 – 2014-05-23
  • 招待講演
• [学会発表] 自然発症モデルを用いた疾患バイオマーカーの探索－2型糖尿病モデルSDTラットを用いた検討－ (2014)
  • 著者名/発表者名: 横井伯英、別府正悠、星川律子、日高志保美、篠原雅巳、清野 進
  • 学会等名: 第61回日本実験動物学会総会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-05-16 – 2014-05-16
• [備考] 神戸大学大学院医学研究科分子代謝医学ホームページ
  • URL: http://www.med.kobe-u.ac.jp/phys1/