2019 Fiscal Year Research-status Report
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18K07423
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
遠藤 仁 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (50398608)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | サルコペニア / プロレニン受容体 / Wntシグナル / YAPシグナル / オートファジー / 老化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
老化と関連の深いWntシグナルの活性化に関与するプロレニン受容体（PRR)は、加齢マウスおよびヒト高齢者の骨格筋において高発現していた。我々は全身にPRRを高発現させたPRRトランスジェニック（Tg)マウスを作成したところ、骨格筋、特に速筋に強く萎縮をきたし、炎症・線維化・老化マーカーがそれぞれ上昇しており、サルコペニアの表現型を呈していると考えられた。本マウスの骨格筋（速筋）では予想通り、Wnt/βカテニンシグナルが活性化しており、Wntシグナル阻害薬DKK1で筋萎縮が改善したため、PRR Tgマウスの骨格筋萎縮にWntシグナルが関与することが分かった。
老化した骨格筋は再生能が低下していることが知られているため、カルジオトキシンを用いた細胞壊死後の筋再生過程を観察したところ、PRR Tgマウスではすみやかに再生筋細胞が出現し増殖したが、細胞融合が遅滞し、筋線維の成熟・肥厚が不十分であった。Wnt活性化は筋細胞の早熟を促すことが知られているが、事実、PRR Tgマウスにおいてもmyogenin等の分化マーカーが再生早期に高率に発現しており、細胞融合の障害に影響していることが示唆された。
次に我々は、C2C12筋芽細胞の培養実験系を用いて、分化誘導による筋管形成能の評価を行なった。レトロウイルスベクターでPRRの安定発現細胞株を作成し、分化誘導を行なったところ、コントロールと比較し筋管形成は著しく低下したが、Wnt阻害薬DKK1の投与により有意に回復した。培養細胞においてもPRRの高発現は、Wnt-βカテニンシグナルを活性化し、myogeninの高発現を誘導し早熟分化を起こし、老化マーカーの上昇やTUNEL陽性の死細胞の上昇を促した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定通り、加齢性骨格筋萎縮モデル PRR Tgマウスの表現型解析を終え、新たに骨格筋の筋管形成能を評価できる培養実験系を樹立した。Wntシグナル活性化に基づくPRRを中心とするサルコペニア発症機序の基盤メカニズムが明らかになってきており、特に筋細胞の早熟分化による細胞融合能の低下が重要と考えている。現在その機構を詳細に明らかにするため、in vivoで阻害薬または中和抗体（Wnt受容体とPRRの結合を阻害）の投与によるレスキュー実験を行なっており、期待通りの結果を得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
Wntシグナルと協調的に作用するYAPシグナルについても、PRRによるサルコペニアにおける影響を、老化マウスとPRR Tgマウスを用いて評価する。YAPシグナル経路がサルコペニア発症に寄与しているか明らかにするため、YAP阻害薬verteporphinを用いて実証する。AAVによる遺伝子導入システムを用いて骨格筋選択的発現を実現し、骨格筋におけるPRR発現が直接萎縮を誘導しているか確認する。また阻害薬の投与ではレスキュー効果が限定的であるため、遺伝子サイレンシングもAAVで行ない、長期の治療効果が期待できるか評価する。
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| Causes of Carryover |
効率的な物品調達を行った結果として、未使用額が発生しました。
次年度の研究に必要な試薬（YAP阻害薬）やウイルスベクター（AAV）の作成に利用する予定です。
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