パターン認識受容体の切断により糖尿病血管合併症を制御する

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 24590375
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 山本 靖彦 金沢大学, 医学系, 准教授 (20313637)
• 研究分担者: 山本 博 金沢大学, 医学系, 教授 (00115198)
• キーワード: RAGE / 可溶型RAGE / shedding

研究概要

糖尿病合併症の発症進展には、生体高分子の非酵素的糖化反応による後期糖化反応生成物（advanced glycation end-products, AGE）の形成とこれを認識する受容体RAGE（receptor for AGE）の相互作用が重要である。一方、RAGEには細胞内シグナル伝達を引き起こす膜結合型の他に、細胞外領域切断（ectodomain shedding）によって産生される可溶型RAGE（soluble RAGE, sRAGE）がある。sRAGEはリガンド結合部位を持つため、細胞外でリガンドを捕捉し細胞表面の膜型RAGEとの相互作用を阻害することでデコイ受容体として働く。したがって、このshedding機構を増強することは、糖尿病血管合併症の進展に抑制的に働くと考えられる。本研究ではRAGE shedding誘導の薬剤・化合物のスクリーニングをRAGEの下流シグナルであるNFkBを指標として行った。薬剤ライブラリーとしてScreen-Well® FDA Approved Drug Library(2 mg/mL) BML-2841J Version 1.6Jを使用し1次スクリーニングを行い、その結果、約640種類のうちで102種類のヒット薬剤・化合物を同定した。続いて薬剤・化合物の濃度依存性を調べる2次スクリーニングを行い、46種類にまで絞り込むに至った。今後は、細胞培養系で細胞腫を変えてもRAGE sheddingが生じるのかどうかを検証し、さらにヒト型RAGEを発現するマウスを用いた動物実験で有効性を確認していく予定である。

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

RAGE shedding誘導の薬剤・化合物のスクリーニングを行い、1次スクリーニングにより102種類のヒット薬剤・化合物を得た。さらに、濃度依存的な有効性を調べた2次スクリーニングにより、そのうちの46種類にまで絞りこむことに成功した。細胞培養系で細胞腫を変えたアッセイ系、ヒト型RAGEを発現するマウスを用いた動物実験へと展開が可能となった。

今後の研究の推進方策

これまでに得たヒット薬剤・化合物候補46種類を用いて、さらなるRAGE sheddingの検証を行う。同時にヒト・マウスRAGEタンパク細胞膜近傍領域のshedding部位の同定も行う。研究代表者がこれまでに独自に樹立・維持しているヒト型RAGEを発現する糖尿病合併症モデルマウスを用いてRAGE sheddingを引き起こすことが病態発症進展の予防・治療に繋がるかどうかの動物実験を行う。

研究成果

• [雑誌論文] Thrombomodulin modulates dendritic cells via both antagonism of high mobility group protein B1 and an independent mechanism. (2014)
  • 著者名/発表者名: Toda M, D'Alessandro-Gabazza CN, Takagi T, Chelakkot-Govindalayathila AL, Taguchi O, Roeen Z, Munesue S, Yamamoto Y, Yamamoto H, Gabazza EC, Morser J.
  • 雑誌名: Allergology Int 巻: 63(1) ページ: 57-66
  • DOI: 10.2332/allergolint.13-OA-0595
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sivelestat sodium hydrate inhibits neutrophil migration to the vessel wall and suppresses hepatic ischemia-reperfusion injury. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakai S, Tajima H, Miyashita T, Nakanuma SI, Makino I, Hayashi H, Nakagawara H, Kitagawa H, Fushida S, Fujimura T, Saito H, Munesue S, Yamamoto Y, Ohta T.
  • 雑誌名: Dig Dis Sci 巻: 59(4) ページ: 787-794
  • DOI: 10.1007/s10620-013-2963-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alteration of energy metabolism in the pathogenesis of bile duct lesions in primary biliary cirrhosis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Harada K, Kakuda Y, Sato Y, Ikeda H, Shimoda S, Yamamoto Y, Inoue H, Ohta H, Kasashima S, Kawashima A, Nakanuma Y.
  • 雑誌名: J Clin Pathol 巻: 67(5) ページ: 396-402
  • DOI: 10.1136/jclinpath-2013-201815
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-molecular weight fractions of Japanese soy sauce act as a RAGE antagonist via inhibition of RAGE trafficking to lipid rafts. (2014)
  • 著者名/発表者名: Munesue S, Yamamoto Y, Urushihara R, Inomata K, Saito H, Motoyoshi S, Watanabe T, Yonekura H, Yamamoto H
  • 雑誌名: Food Fuct 巻: 4(12) ページ: 1835-1842
  • DOI: 10.1039/c2fo30359k
  • 査読あり
• [雑誌論文] HMGB1 and RAGE mediate airway sensitization to inhaled allergens. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ullah MA, Loh Z, Gan WJ, Zhang V, Yang H, Li JH, Yamamoto Y, Schmidt AM, Armour CL, Hughes JM, Phipps S, Sukkar MB
  • 雑誌名: J Allergy Clin Immun 巻: Epub ahead of print ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2013.12.1035.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of cell-cell interactions in HMGB1 cytokine activity in human PBMCs and mouse splenocytes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi HK, Sadamori H, Liu K, Wake H, Mori S, Yoshino T, Yamamoto Y, Yamamoto H, Nishibori M
  • 雑誌名: Eur J Pharmacol 巻: 701(1-3) ページ: 194-202
  • DOI: 10.1016/j.ejphar.2012.11.058
  • 査読あり
• [雑誌論文] 1. Receptor for advanced glycation end products regulates adipocyte hypertrophy and insulin sensitivity in mice: involvement of toll-like receptor 2. (2013)
  • 著者名/発表者名: Monden M, Koyama H, Otsuka Y, Morioka T, Mori K, Shoji T, Mima Y, Motoyama K, Fukumoto S, Shioi A, Emoto M, Yamamoto Y, Yamamoto H, Nishizawa Y, Kurajoh M, Yamamoto T, Inaba M
  • 雑誌名: Diabetes 巻: 62(2) ページ: 478-489
  • DOI: 10.2337/db11-1116.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Induction of RAGE by insufficient leptin action triggers pancreatic beta-cell failure in type 2 diabetes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Han D, Yamamoto Y, Munesue S, Motoyoshi S, Saito H, Myat TTW, Watanabe T, Tsuneyama K, Yamamoto H
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 18(4) ページ: 302-314
  • DOI: 10.1111/gtc.12036.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low molecular weight heparin inhibits RAGE-dependent human fibrosarcoma cell growth and metastasis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi A, Yamamoto Y, Munesue S, Harashima A, Shimizu K, Yonekura H, Yamamoto H, Tsuchiya H
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 104(6) ページ: 740-749
  • DOI: 10.1111/cas.12133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Validated liquid culture monitoring system for lifespan extension of Caenorhabditis elegans through genetic and dietary manipulations. (2013)
  • 著者名/発表者名: Myat TTW, Yamamoto Y, Munesue S, Han D, Harada S, Yamamoto H
  • 雑誌名: Aging Dis 巻: 4(4) ページ: 178-185
  • 査読あり
• [雑誌論文] RAGE-mediated inflammation, type 2 diabetes and diabetic vascular complication. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Y, Yamamoto H
  • 雑誌名: Front Endocrinol 巻: 4 ページ: 105
  • 査読あり
• [雑誌論文] CD38 in the nucleus accumbens and oxytocin are related to paternal behavior in mice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Akther S, Korshnova N, Zhong J, Liang M, Cherepanov SM, Lopatina O, Komleva YK, Salmina AB, Nishimura T, Fakhrul AAKM, Hirai H, Kato I, Yamamoto Y, Takasawa S, Okamoto H, Higashida H
  • 雑誌名: Mol Brain 巻: 6(1) ページ: 41
  • DOI: 10.1186/1756-6606-6-41
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of diet-induced adipose tissue and systemic inflammation by salicylates and pioglitazone. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kim MS, Yamamoto Y, Kim K, Kamei N, Shimada T, Liu L, Moore K, Woo JR, Shoelson SE, Lee J
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8(12) ページ: e82847
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0082847
  • 査読あり
• [学会発表] 脳血管保護因子としての内在性分泌型RAGEの機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 清水有、山本靖彦、棟居聖一、原島愛、林康彦、濱田潤一郎、山本博
  • 学会等名: 第23回日本メイラード学会学術集会
  • 発表場所: 大阪 (ナレッジキャピタル コングレコンベンションセンター)
  • 年月日: 20131129-20131129
• [学会発表] 低分子ヘパリンは線維肉腫細胞における後期糖化産物受容体（RAGE）を介する悪性度を抑制する (2013)
  • 著者名/発表者名: 武内章彦、山本靖彦、原島愛、棟居聖一、山本博、土屋弘行
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術集会
  • 発表場所: 横浜（国際会議場）
  • 年月日: 20131003-20131003
• [学会発表] A feasible liquid culture assay for monitoring C. elegans lifespan by genetic, dietary and pharmacological interventions (2013)
  • 著者名/発表者名: Thu Thu Win Myat, Yasuhiko Yamamoto, Shinichi Harada, Hiroshi Yamamoto
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜（国際会議場）
  • 年月日: 20130912-20130912
• [学会発表] 食品由来AGEによるAGE-RAGEシグナル阻害機構の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 棟居聖一、山本靖彦、漆原涼太、齋藤英仁、本吉創、渡邉琢夫、山本博
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜（国際会議場）
  • 年月日: 20130912-20130912
• [学会発表] 内在性分泌型RAGEの脳血管保護因子としての機能の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 清水有、山本靖彦、棟居聖一、原島愛、林康彦、濱田潤一郎、山本博
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜（国際会議場）
  • 年月日: 20130912-20130912
• [学会発表] Low-molecular weight heparin inhibits human fibrosarcoma cell proliferation, migration and invasion by blocking RAGE signaling (2013)
  • 著者名/発表者名: 原島愛、武内章彦、山本靖彦、棟居聖一、山本博
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜（国際会議場）
  • 年月日: 20130912-20130912
• [学会発表] スンクスゲノム解析プロジェクトの始動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 城ヶ原貴通，井上直子，坂田一郎，宮戸真美，宮戸健二，金子たかね，飯田弘，織田銑一，易勤，山本靖彦，尾崎紀之，黒木陽子，野口英樹，豊田敦，藤山秋佐夫，坂井貴文
  • 学会等名: 第29回日本霊長類学会・日本哺乳類学会合同大会
  • 発表場所: 岡山(岡山理科大学)
  • 年月日: 20130906-20130909
• [学会発表] 糖尿病網膜症の病態（基礎/内科から） (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本靖彦
  • 学会等名: 第19回日本糖尿病眼学会総会
  • 発表場所: 神戸（国際会議場）
  • 年月日: 20130825-20130825
  • 招待講演
• [学会発表] Absence of mature adipocytes and adipocyte precursor cells in mesentery of Suncus murinus (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiko Yamamoto, Yi Shuang-Qin, Hidehito Saito, Munesue Seiichi, Ozaki Noriyuki, Hiroshi Yamamoto
  • 学会等名: 73th Scientific sessions of American Diabetes Association
  • 発表場所: Chicago, IL, U.S.A.（Convention Ctr）
  • 年月日: 20130621-20130625
• [学会発表] Suncus murinus is a unique animal model lacking mesenteric fat and adipocyte progenitor cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiko Yamamoto, Yi Shuang-Qin, Hidehito Saito, Munesue Seiichi, Ozaki Noriyuki, Hiroshi Yamamoto
  • 学会等名: 第56回日本糖尿病学会年次学術総会
  • 発表場所: 熊本（ホテル日航熊本等）
  • 年月日: 20130517-20130517
• [学会発表] レプチンシグナル不全はRAGEの発現誘導を介して膵β細胞の糖脂肪毒性を増強する (2013)
  • 著者名/発表者名: 韓冬、山本靖彦、棟居聖一、常山幸一、山本博
  • 学会等名: 第56回日本糖尿病学会年次学術総会
  • 発表場所: 熊本（ホテル日航熊本等）
  • 年月日: 20130517-20130517
• [学会発表] Possible novel strategy of peroxisome proliferator-activated receptor gamma activation for pigmented villonodular synovitis (2013)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Takeuchi, Norio Yamamoto, Toshiharu Shirai, Katsuhiro Hayashi, Hideji Nishida, Yoshikazu Tanzawa, Hiroaki Kimura, Yasuhiko Yamamoto, Hiroyuki Tsuchiya
  • 学会等名: American Academy of Orthopaedic Surgeons Annual Meeting
  • 発表場所: Chicago, IL, U.S.A.（Convention Ctr）
  • 年月日: 20130319-20130323
• [図書] 日本加齢医学会雑誌 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本靖彦、後藤久典、山本博
  • 総ページ数: 45-50
  • 出版者: メディカルレビュー社
• [図書] 日本薬理学会雑誌 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本靖彦、後藤久典、山本博
  • 総ページ数: 10-13
  • 出版者: 日本薬理学会
• [備考] 金沢大学医薬保健研究域医学系血管分子生物学ホームページ
  • URL: http://biochem2.w3.kanazawa-u.ac.jp/
• [備考] 金沢大学医薬保健研究域脳・肝インターフェースメディシン研究センターホームページ
  • URL: http://brainliver.w3.kanazawa-u.ac.jp/#