【研究分野】食生活学

【研究領域課題番号】17H01962 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

エネルギー代謝 / 脳腸相関 / 栄養学 / 食品 / 脳・神経 / 遺伝子 / マイクロアレイ

【研究成果の概要】

転写因子Skn-1a欠損(S-KO)マウスは、野生型(WT)マウスに比較して、摂食量（通常食および高脂肪食）に変化がないにも関わらず、体脂肪率・体重増加率の優位な低下、エネルギー消費量の優位な増加が観察された。S-KOマウスは消化管の化学受容細胞（甘・苦・旨味受容細胞、刷子細胞）が消失している。これまでに、刷子細胞に発現するX-GPCRを欠失した(X-KO)マウスにおいてもWTマウスに較べ摂食量に変化はないが、優位な体重増加の低下が観察された。本研究では、化学受容細胞とくに刷子細胞を起点とする食シグナルのエネルギー代謝制御の解析を行なった。
これまでに、摂食/絶食条件下あるいは通常食/高脂肪食摂取のいずれの場合においても、S-KOマウス視床下部室傍核(PVN)の恒常的c-fos抗体シグナルを観察した。本年度は、S-KOマウスのPVN以外の脳神経部位の活性化を確認するために脳組織全体のイメージング質量分析（I-MS）を行った。S-KOマウスとWTマウスのI-MSパターンは、大脳皮質、延髄孤束核、視床、視床下部において顕著な相違が見られた。そこで筆者らは、PVNに焦点を当てc-fosシグナルに連動して活性化する神経核の特定とそこに含まれる代謝物のI-MS解析が有効だと結論した。
エネルギー代謝調節における刷子細胞の関与を調べるために、X-KOマウスのPVNにおけるc-fosシグナルを解析した。絶食/摂食条件下においてc-fosシグナルの活性化を認めた。S-KOマウスにおけるc-fosシグナル強度よりは弱いが、刷子細胞を起点とするエネルギー代謝調節が生じる可能性が示された。
以上の結果から、消化管の化学受容細胞を介した摂食依存的なエネルギー代謝亢進はPVNの活性化によることが明らかになった。今後、その分子実態をI-MS分析により解析することが期待される。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)

【研究分野】病態検査学

【研究領域課題番号】16K08928 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

高感度バイオマーカー / 肺がん / バイオマーカー / 新規治療標的分子 / トランスレーショナルリサーチ / 癌 / 遺伝子 / マイクロアレイ / 臨床

【研究成果の概要】

URST1は、肺がん、口腔がん、乳がんのいずれにおいても、がんで高発現し、siRNAにてURST1を抑制するとG2/M arrestによりがん細胞の増殖を抑制した。免疫組織染色での検討では、上記がんのいずれにおいて予後マーカーであった。URST1に対する阻害剤をによりがん細胞の増殖が有意に抑制され治療薬として有望であった。KIF11も口腔がんで高発現し、がんを増殖させること、阻害剤によりがん細胞の増殖抑制効果を確認できたため、論文報告をおこなった。
高感度マーカーの探索として、肺がん患者20症例について、がん組織とエクソソーム中のURST1 mRNA濃度を同時に測定し、高頻度に検出しえた。

【研究の社会的意義】

上記の候補を含めて、約10種類の予後マーカー、治療標的分子について研究を進めており、阻害剤を用いたin vitroの検討において、がんの増殖抑制効果を確認できており、治癒可能性が低い進行がんの治癒、延命に向けて有効な治療法のひとつとなりうると考えられる。また、予後マーカーを用いて予後を予測することで高危険度群の選別して、徹底した経過観察、治療強度の選択の一助になるものと考えられる。血清中Exosomeを抽出しmRNA、タンパクを検出することは、これまでのバイオマーカーの検出限界を超えうるものである。
新規治療薬、早期診断により、効果的な治療計画を選択すれば、医療費の削減にもつながると考えられる。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)

【研究分野】水産学一般

【研究領域課題番号】24380109 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

水産学 / 行動学 / 生理活性 / 脳・神経 / 遺伝子 / マイクロアレイ

【研究成果の概要】

フグに対するフグ毒の生態学的意義の解明の一環として，トラフグ稚魚のフグ毒の知覚・摂取と脳内作用を詳細に調べた。まず，Y字迷路水槽内でフグ毒に対する行動を調べ，毒の取り込みを免疫組織化学により調べた結果，トラフグ稚魚はフグ毒を嗅覚で感知して摂取し，取り込んだフグ毒が肝臓，皮膚，および脳と感覚器（眼，嗅覚器）に速やかに移行されることを明らかにした。フグ毒を感知した個体の脳内遺伝子発現を次世代シーケンサーで調べたところ，トラフグはフグ毒を嗅覚受容体で感知し，次に食欲が促進されてフグ毒の摂取を開始し，脳内に直接作用して報酬系が活発化されるという経路が示唆された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)

【研究分野】病態検査学

【研究領域課題番号】21590638 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

遺伝子 / アレイ / 検査の感度 / 先天異常症候群 / 遺伝子診断 / マイクロアレイ / アレイCGH

【研究成果の概要】

遺伝子診断では、翻訳領域内の各エクソン領域をPCR増幅し、その塩基配列を直接シーケーシング法により決定することが一般的である。本研究では、シーケーシング法では検出できない遺伝子異常である、複数エクソンの欠失を検出する方法の確立を目指した。アレイCGH法により標的遺伝子の各エクソンのコピー数の変化の検出を試みた。これまでの方法では検出し得なかった患者の変異を同定することが出来た。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】消化器外科学

【研究領域課題番号】19591601 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

遺伝子 / 癌 / ゲノム / 病理学 / マイクロアレイ

【研究成果の概要】

わが国における肝細胞癌の90%以上の症例は肝炎ウィルス罹患による慢性肝疾患を発生母地としており、前癌病変である再生結節や腺腫様過形成から早期肝癌へと移行する。本研究ではSNPアレイを用いたコピー数解析法により早期肝癌から進行肝癌へと進展する過程での染色体変化を明らかにし、また肝癌進展に寄与する癌抑制遺伝子CSMD1を同定し、同遺伝子のプロモーター領域におけるメチル化による不活化が重要であることを示した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)

【研究分野】産婦人科学

【研究領域課題番号】18591845 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

子宮頸癌 / 細胞診 / コルポスコープ / siRNA / BACライブラリー / P16, in situhybridization / パピローマウイルス / ラマン分光 / 子宮頸部 / コルポスコピー / パビローマウイルス / 遺伝子 / ゲノム / マイクロアレイ / ウイルス / 癌

【研究成果の概要】

子宮頸癌の診療技術の改良に役立つ方法を研究した。診断では子宮頸癌をリアルタイムに診断する方法としてラマンコルポスコープの開発に着手した。従来にない斬新的なアプローチで再現性のあるデータを得ることができた。細胞診では従来、炎症所見の一つといわれているamphophiliaがHPV18型感染に特徴的な細胞像であることがわかった。細胞診検体を利用し、P16細胞免疫染色、HPV型判定、およびHPVのDNAに対するin situ hybridizationを施行し、分子生物学的にハイリスク症例を抽出することが可能となった。BACマイクロアレイにより遺伝子異常をゲノムワイドに網羅的に解析し、新たな癌関連候補遺伝子領域をみつけた。
一方、治療ではHPV18型に対するsiRNAを用い、HPV E6,E7遺伝子発現を制御し癌細胞の増殖を抑制することができた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】4,100千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 600千円)

【研究分野】スポーツ科学

【研究領域課題番号】16500391 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

大動脈 / 運動トレーニング / mRNA / 血管拡張・収縮因子 / 大動脈伸展性 / 心臓 / プロスタグランディン / CNP / eNOS / マイクロアレイ / 遺伝子

【研究成果の概要】

有酸素性運動トレーニングは、大動脈などの中心動脈の伸展性を増大させるが、このトレーニングによる中心動脈の適応がどのようなメカニズムで引き起こされているかは不明である。そこで我々は、運動トレーニングによる大動脈伸展性増大のメカニズムを分子レベルで解明することを計画し、トレーニングによる大動脈伸展性の増大にどのような遺伝子が関与しているのかを検討することを目的とした。まず、運動トレーニングによる大動脈伸展性増大の適応機序における関連遺伝子のプロファイリングを行うため、3,800遺伝子の発現を定量的に評価することができるマイクロアレイを用いて遺伝子発現の解析を行った。4週齢の雄SDラットにトレッドミルによる走トレーニングを4週間行い、大動脈におけるmRNAの発現を解析・評価したところ、大動脈伸展性に血管拡張・収縮因子として関連する可能性のある29遺伝子が抽出された。さらに、抽出された候補遺伝子のうち、プロスタグランディンEP2レセプター(PGE-EP2R)、プロスタグランディンEP4レセプター(PGE-EP4R)、C型ナトリウム利尿ペプチド(CNP)、そして内皮型nitric oxide合成酵素(eNOS)について詳細な検討を行った。PGE-EP2R、PGE-EP4R、CNP、eNOSのmRNA発現を定量PCRで確認したところ、いずれのmRNA発現もトレーニングにより、有意に増大していた。さらに、これらのmRNA発現と大動脈伸展性との関係には、相関関係が認められた。これらの結果より、運動トレーニングによる大動脈伸展性増大のメカニズムの一部には、トレーニングによるPGE-EP2R、PGE-EP4R、CNP、eNOSの遺伝子発現の変化が関与している可能性が示唆された。さらに、運動トレーニングによる心臓の適応に関する検討も行い、トレーニングによる心臓の適応に関連する遺伝子を明らかにした。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2004 - 2005

【配分額】3,700千円 (直接経費: 3,700千円)