難治性骨代謝疾患の疾患特異的ｉＰＳ細胞を利用した病態解明：低身長の治療標的の探索

使用疾病特异性 iPS 细胞阐明难治性代谢性骨病的病理学：寻找身材矮小的治疗靶点

基本信息

批准号：
16J04675
负责人：
田村麻由子
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

まず、ビタミンD依存性くる病2型（HVDRR）について、原因となるビタミンD受容体遺伝子の変異の型、タンパク質機能の変異の解析を進めた。その結果、変異点による表現型の違いに一定の規則性を見出すとともに、特異な変異型も明らかにした。この結果を論文にまとめ、論文に発表した。次にKenny-Caffey症候群2型(KCS2)について、その原因であるFAM111A遺伝子のタンパク質機能解析を進めた。FAM111A の野生型あるいは変異型を安定的に発現する軟骨前駆細胞株を用いた解析にて変異体は細胞増殖を低下させるとともに、軟骨への分化を強く抑制することが分かった。次にマウス胎児における骨端軟骨におけるFAM111A発現を解析したところ、前肥大層の軟骨細胞の核内にの強い発現が観察された。これらより、FAM111Aは特に軟骨細胞の肥大分化を抑制する機能を持つことが示唆された。これらは機能未知のFAM111A遺伝子に関して得られた全く新しい情報であり、並行して進めている遺伝子組換マウスやiPS細胞を用いた機能解析の重要な土台となる成果である。さらに、AMP-activated protein kinase (AMPK) に着目して、エネルギー代謝機構の解明とAMPK分子の薬理学的な制御について研究に取り組んだ。変異型AMPK導入細胞を用い、複数の薬剤について経路選択的にAMPK機能を活性化・抑制する性質を明らかにした。更に変異を導入した組み換えマウスの初代培養肝細胞を用いて、生体内でもその選択的な性質が成り立つことを示した。これらの成果は、AMPKとその周辺分子の作動機構に関する理解を深めただけでなく、組換細胞株および組換マウスを用いたアッセイがAMPK機能の制御機構を解明するために有用であることを実証し、AMPKの機能を選択的に制御しうる薬剤の候補を見出したという重要な成果である。

首先，我们分析了维生素D受体基因中引起维生素D依赖性Ricket 2型（HVDRR）的突变类型和蛋白质功能中的突变。结果，在突变点引起的表型差异中发现了某些规律性，并且还揭示了特定的突变形式。结果被编译成纸张，并在纸上呈现。接下来，我们对FAM111A基因的蛋白质功能进行了分析，Fam111a基因是Kenny-Caffey综合征2型（KCS2）的原因。使用软骨祖细胞系的分析稳定表达FAM111a的野生型或突变形式表明，突变体减少了细胞增殖并强烈抑制分化为软骨。接下来，当分析了小鼠胎儿的epiphyseal软骨中的FAM111a表达时，观察到植物性植物前粒细胞的核中强烈的表达。这些表明FAM111A特别抑制软骨细胞的肥厚性分化。这些是有关未知函数FAM111A基因的全新信息，并且是使用转基因小鼠和IPS细胞并行功能分析的重要基础。此外，我们着重于AMP激活的蛋白激酶（AMPK），我们研究了能量代谢机理的阐明和AMPK分子的药理调节。使用突变AMPK转导的细胞，我们揭示了多种药物在途径中激活和抑制AMPK功能的特性。此外，使用突变引入的重组小鼠的原发性培养的肝细胞被用来表明其选择性特性也在体内建立。这些结果不仅加深了我们对AMPK及其周围分子的致动机制的理解，而且还证明了使用重组细胞系和重组小鼠使用的测定对于阐明AMPK功能的机制非常有用，并且是重要的结果，并且是找到可以选择可调节AMPK功能的候选药物。