群馬大学大学院医学系研究科内分泌代謝内科学
下垂体腫瘍の発症機構には、家族性下垂体腫瘍を発症するMEN1遺伝子やAIP遺伝子胚細胞性変異 を始め、散発性腫瘍でもACTH産生下垂体腫瘍におけるUSP8遺伝子など多くの遺伝子変異が関与し ていることが報告されている。しかし、それらの遺伝子変異が発症に関与するのは一部の腫瘍のみで あり、依然、腫瘍発症機構には不明な点が残されている。私たちはこれまで、散発性のGH産生下垂 体腫瘍においてヒストンメチルトランスフェラーゼであるMLLの発現が低下し、CDKN1B遺伝子発 現量低下から細胞周期障害が引き起こされ腫瘍発症に関与していることを明らかとした。さらに、こ のMLL-CDKN1B経路には、ソマトスタチンアナログであるオクトレオチドが作用し、発現異常を回 復することによって、オクトレオチドの薬理作用の一つである腫瘍抑制効果を発揮している可能性に ついて明らかとした。また、オクトレオチドが著明に効果を示したTSH産生下垂体腫瘍を用いた検 討において、オクトレオチドの腫瘍抑制効果の発現にはソマトスタチン受容体サブタイプ2の発現に 加えてサブタイプ5の発現量が高いことが重要であることを解明した。さらに、TSH産生腫瘍におけ る体細胞遺伝子変異を網羅的に検索するため、次世代シークエンサーを用いた全エクソン解析を行な い、新たな原因遺伝子候補となる6種類の新規遺伝子変異を発見した。これらの遺伝子変異の発見頻 度は高くなかったが、同時に行った遺伝子コピー数多型解析から、TSH産生腫瘍では染色体腕全長に 及ぶような広範囲のコピー数増加が多くの染色体に認められることが判明した。また、これらの統合 解析の結果、6種類の新規遺伝子変異の中でコピー数増加を伴うCWH43遺伝子、ASTN2遺伝子変異 がTSH産生腫瘍の発症に関わる有力な候補であると考えられた。
略歴
2003年 群馬大学医学部医学科 卒業 2005年 群馬大学大学院医学系研究科入学 2009年 群馬大学大学院医学系研究科修了 2010年 米国国立衛生研究所ポスドク研究員
2013年 群馬大学医学部附属病院 内分泌糖尿病内科 医員 2018年 群馬大学医学部附属病院 内分泌糖尿病内科 助教
2020年 群馬大学大学院医学系研究科 内分泌代謝内科学 助教・群馬大学医学部附属病院 内分泌糖尿病内科 病院講師
受賞歴
2007年 日本内分泌学会 若手研究奨励賞 2009年 群馬大学大学院 学術優秀賞 2017年 北関東医学会 奨励賞
2019年 日本甲状腺学会 コスミック研究創成賞 優秀賞
研究奨励賞受賞講演-4
組織の発生と障害における（プロ）レニン受容体の機能解析
廣瀬 卓男
東北大学大学院医学系研究科内分泌応用医科学分野
(プロ)レニン受容体[(P)RR]はATP6AP2とも呼ばれ、血圧調節、組織障害に深く関わるレニン・アン ジオテンシン系に属するレニン・プロレニンの受容体としてとして同定された。我々は、この(P)RR に着目し、中枢神経や組織の傷害、発癌における(P)RRの役割をヒトや動物実験、培養細胞を用いて 解析してきた。一般地域住民を対象とした疫学研究(大迫研究)での遺伝子多型解析により、(P)RR遺 伝子上の一塩基多型がヒトの血圧や脳心血管障害に関与することを明らかにした。また、(P)RRに遺 伝子変異を持つ家系の患者ではエクソン4の欠失した(P)RRが過剰発現しおり、精神遅滞やパーキン ソン症候群といった中枢神経障害を呈するが、その詳細なメカニズムは不明であった。我々は(P)RR に変異を持つ精神遅滞患者のiPS細胞、(P)RR.floxマウス等を用いて、(P)RRによる液胞型ATPase.
(V-ATPase)の機能調節によりmTORシグナルが制御されていること、エクソン4の欠失した(P)RR ではV-ATPaseの機能調節ができなくなり異常な神経細胞の分化や細胞死が起こることを明らかにし た。加えて、Dahl食塩感受高血圧ラットや5/6腎摘腎不全モデル等の腎臓、心不全モデルの心臓等の 障害を受けた組織において(P)RRの発現が亢進すること、(P)RRがV-ATPaseを介して線維性タンパ ク質の細胞外輸送制御しており組織線維化に関与していること、Wntシグナル系を介し膵臓組織の癌 化に関与していることも動物モデルや細胞培養系を用いた解析により報告している。このように、(P) RRはV-ATPase制御、Wntシグナル系等を介して組織障害や恒常性維持の一端を担っている。今後、
これらの研究成果を統合して(P)RRを介して制御される多様な病態を理解することで、新たな診断法 の開発や病態メカニズムの解明を目指したい。
【略歴】
2004年3
月 東北大学薬学部総合薬学科卒業
2006年3
月 東北大学大学院薬学研究科博士課程前期課程修了
2009年3
月 東北大学大学院薬学研究科博士課程後期課程修了（博士（医療薬学））
2011年3
月 Center for Interdisciplinary Research in Biology, College de France Maitre de Conference
2014年3
月 東北大学大学院医学系研究科腎・高血圧・内分泌内科 助教
2015年4
月 Institut Necker Enfants Malades, Hopital Necker 日本学術振興会海外特別研究員
2017年9
月 東北医科薬科大学医学部腎臓内分泌内科 博士研究員
2019年1
月 東北医科薬科大学医学部統合腎不全医療寄附講座 助教
2020年4
月 東北大学大学院医学系研究科内分泌応用医科学分野 助教
【受賞歴】
2008年10月 日本高血圧学会総会 高得点演題賞
2010年4
月 International Society of Nephrology Nexus Kyoto Young Investigator Award
2014年3月 Gordon Research Conference Angiotensin Young Investigator Award
2015年4
月 日本内分泌学会 若手研究奨励賞
2020年12月 日仏生物学会 ベストプレゼンテーション賞
2021年1
月 東北医学会 奨学賞
YIA1-1
摂食後シグナルによるマクロファージのIL-10産 生を介した肝糖新生調節メカニズム戸田 郷太郎1、添田 光太郎2、荒川 直子1、小林 直樹2、 升田 紫1、諏訪内 浩紹4、正本 庸介3、泉田 欣彦1、黒川 峰夫3、 戸邊 一之5、門脇 孝6、植木 浩二郎2、山内 敏正1
1東京大学大学院.医学系研究科.糖尿病・代謝内科、2国立国際医療研究セン ター研究所.糖尿病研究センター、3東京大学大学院.医学系研究科.血液・腫 瘍内科、4東京医科大学.糖尿病・代謝・内分泌内科、5富山大学.第1内科、
6国家公務員共済組合連合会.虎ノ門病院
生理的な状態で摂食後、LPSの血中濃度が増加することの役割を明らかにした いと考えた。非肥満マウスでは、食後にIL-10の門脈内濃度が腸内細菌に依存 し上昇し、初代培養肝細胞において生理的濃度のインスリン単独では肝糖新生 遺伝子が抑制されないが、IL-10との共刺激、またインスリンとLPSで刺激し たマクロファージの培養上清の添加でIL-10依存的に抑制された。また肝臓で IL-10受容体をノックダウンすると食後の糖新生遺伝子発現の抑制が障害され ることから、IL-10が肝臓での食後糖代謝調節に重要と考えられた。IL-10は マクロファージでLPSとインスリンの共刺激により短時間で誘導され、IL-10 誘導が抑制されるTLR-4機能低下マウスからの骨髄移植、骨髄系細胞特異的 インスリン受容体欠損、またAkt1/Akt2欠損で食後の糖新生遺伝子発現抑制 が障害されたことから、骨髄系細胞でのLPS、インスリン、Aktシグナルが食 後血糖調節に重要と考えられた。肥満したマウスでは内臓脂肪組織でのIL-10 陽性マクロファージが減少し、食後の糖新生遺伝子発現が抑制されなかった が、IL-10を発現すると食後血糖は低下し肝糖新生遺伝子発現が抑制された。
これらの結果から、マクロファージが食後LPSとインスリンに反応しAkt依 存的にIL-10を発現し、膵臓から分泌されたインスリンと共に肝糖新生を抑制 すると考えられた。
YIA1-2
PA患者において負荷試験による血漿アルドステロ ン濃度底値は心肥大と関係する大野 洋一1、曽根 正勝1,2、稲垣 暢也1、川島 彰透1、武田 仁勇3、 米田 隆3、栗原 勲4、伊藤 裕4、立木 美香5、成瀬 光栄5,6
1京都大学、2聖マリアンナ医科大学、3金沢大学、4慶應義塾大学、5京都医療 センター、6医仁会武田総合病院
原発性アルドステロン症(PA)は本態性高血圧と比べ心血管合併症、心肥大有 病率が高いと報告されているが、PAの心肥大のリスク因子の検討は不十分で ある。そこで我々は日本全国29施設共同で構築した世界最大のPAデータベー スJPASを用い、PAの心肥大に関与する因子の検討、及びPA治療による心肥 大改善の有無について、後ろ向き検討を行った。
平均年齢53.8歳、平均血圧141/87mmHgにコントロールされた、経胸壁心エ コーをされたPA患者1186例(男性49.8%)の平均左室心筋重量(LVMI)は55.9±
15.8g/m2.7であった。次にPA関連パラメータ(血漿アルドステロン濃度PAC、
血漿レニン活性PRA、アルドステロン/レニン比ARR、生理食塩水負荷試験 SITないしカプトプリル負荷試験CCT後のPAC底値、血清K値)がLVMIと 相関するか単回帰分析で確認した所、SIT後PAC底値、CCT後PAC底値と正 の相関、血清Kと負の相関を認め、年齢、性別、血圧などの患者背景を調整し た重回帰分析においても同様の結果であった。PAC、PRA、ARRは、いずれ もLVMIと有意な相関を認めなかった。また手術群、薬物群共にLVMIの有意 な低下を認めた。
我々は過去に、PAC基礎値は心血管合併症とは線形には相関しないことを示 している。本研究においても、PAC基礎値と心肥大に相関は認めなかったが、
アルドステロン自律産生量を反映する負荷試験後PAC底値がLVMIと正相関 することから、PAの心肥大の重症度には自律的に分泌されるアルドステロン が重要であると考えられた。また手術群、薬物群いずれもLVMIの改善を認 め、PAの心肥大は可逆的で治療可能であると推論された。
YIA1-3
乳癌細胞の転移に対してメトホルミン・DPP-4阻 害薬が及ぼす影響の解析川北 恵美1、熊谷 麻子1、古家 大祐2,3、金崎 啓造1,2,3
1島根大学.医学部.内科学講座.内科学第一、2金沢医科大学.糖尿病・内分泌 内科学、3金沢医科大学.先制分子食料科学研究部
糖尿病患者の死因第一位は癌であり、抗糖尿病薬が癌細胞の生物学的特徴に 与える影響の検討は重要な研究課題である。我々は乳癌細胞株を用いた検討 で、DPP-4阻害がCXCL12分解抑制を介してCXCR4/mTOR/EMT経路を誘 導し、肺転移を惹起する可能性を報告した。メトホルミン(Met)はmTOR経路 の抑制により抗腫瘍効果を呈する。今回我々は、「MetはmTOR制御を介して DPP-4阻害で誘導される乳癌細胞のEMT・肺転移を抑制する」と仮説した。
培養乳癌細胞においてDPP-4阻害薬KR62436(KR)はmTOR活性化・EMT誘 導を促進したが、Met共孵置によりこれらは抑制された。in.vivo では、8週齢 BALB/cマウス乳腺に高転移性マウス乳癌細胞株(4T1)を注入し腫瘍径が300.
mm3になった時点で、KR(20.mg/kg/day)経口投与群、Met(200.mg/kg/day) 腹腔内投与群、KRとMetの併用投与群に分け7日間介入した。KR投与群で肺 転移は増加したがMet併用により有意に抑制された。原発腫瘍の免疫組織染 色ではKR投与群でSnailの発現増加とともにCXCR4/p-mTOR/p-S6K増加を 認めたが、Met併用はこれらを抑制した。shRNAを用いて特異的にDPP-4を ノックダウンした4T1細胞移植BALB/cマウスにおいても同様の結果を得た。
一方で、Met単独投与はcontrol群と比較し転移抑制効果が得られなかった。
MetはEMT誘導に関連するcancer.stem.cell.機能を抑制することが、ヒト乳 癌細胞を用いたsphere.formation.assayで証明され、.MetはDPP-4阻害により EMT/stem.cell化した癌細胞を標的とする可能性が考えられた。以上より、メ トホルミンはmTOR制御を介してDPP-4阻害により誘導されうるEMT/癌転 移を抑制する可能性が示唆された。
YIA1-4
TurboIDによるPAX8近接タンパク質の網羅的解析 中尾 佳奈子、小田野 めぐみ、秋葉 和壽、鳴海 覚志国立成育医療研究センター.研究所.分子内分泌研究部
【背景】PAX8は甲状腺特異的転写因子であり、その機能低下型変異により 先天性甲状腺機能低下症（CH）を生じる。PAX8の共役分子としてEP300、
NKX2-1が知られるが、その他は未解明である。我々は近接性ラベリング解 析（PLA）によるPAX8転写複合体の全容解明を試みた。【方法】遺伝子改変 型ビオチンリガーゼTurboIDを付加したPAX8（野生型、Q40P、R364*）およ び核局在化シグナル（NLS）のHeLa細胞安定発現株をそれぞれ作製した。各 細胞株にビオチン添加後ライセート調整し、ストレプトアビジンビーズでビ オチン化タンパク質を捕捉してQ-Exactive.HFによる定量的プロテオミクス 解析に供した。得られたデータに対しGene.Ontology解析とネットワーク解析 を行った。【結果】各検体で平均4,764種のタンパク質が同定された。PAX8-TurboIDの近接分子の最上位はPAX8であり、ラベリングの適正さを確認し た。野生型PAX8とNLSの比較では、EP300が前者で3.5倍エンリッチされて いた他、CREBBPやFOXファミリーなどの転写因子群が10倍以上エンリッ チされていた。Q40P-PAX8と野生型PAX8間では有意な近接分子の差異を認 めなかった。一方、R364*-PAX8と野生型PAX8の比較では、前者でEP300、
CREBBP、FOXファミリーなどの転写因子群との近接性が1/2以下に減じて いた。【考察】PAX8-TurboIDとP300の近接性が確認されたほか、複数の転 写因子群の関与が初めて示唆された。Q40P変異とR364*変異はいずれも機能 低下型変異だが、後者のみ転写共役因子との近接性喪失という特徴を有する ことが明らかとなった。【結語】世界で初めてPAX8のPLAを行い、新規共役 因子候補を複数同定した。また、世界で初めて転写因子変異体の特徴づけに PLAを適用し、特徴的な分子シグネチャが得られることを示した。
YIA1-5
膵島と腺房細胞の相互作用によるGLP-1を介した 膵β細胞増殖制御機構の解析京原 麻由1、白川 純2、寺内 康夫1
1横浜市立大学大学院.医学研究科.分子内分泌・糖尿病内科学、2群馬大学.生 体調節研究所.代謝疾患医科学分野
【背景】GLP-1は膵β細胞増殖の促進作用が報告されるが、その機序は不明な 点も多い。【目的】GLP-1による膵β細胞増殖制御における、新規経路を同定 する。【方法・結果】GLP-1受容体作動薬のリラグルチド.(Lira).刺激膵島のプ ロテオミクス解析を行い、外分泌腺の消化酵素であるAmy1や、膵腺房細胞に 発現し膵β細胞へ作用する可能性が報告される分泌因子であるReg1の発現上 昇を見出した。我々は単離膵島と膵腺房細胞の共培養系を確立し、Lira刺激と 腺房細胞との共培養により、Reg1、Amy1、P-CadやCx26といった細胞接着 因子の発現が、膵島において上昇することを確認した。P-cadは膵島と腺房細 胞の細胞表面に発現しており、Liraにより膵島と腺房細胞の接着が促進された 結果、腺房細胞由来のReg1の発現が上昇したと考えられた。Reg1欠損マウス.
(KO).膵島では、野生型マウス.(WT).に比較し、Lira添加時のATF2遺伝子発 現が低下した。WT膵島をWT腺房細胞と共培養すると、Liraによる膵β細胞 増殖は促進されたが、WT膵島とKO腺房細胞の共培養では、Liraによる膵β 細胞増殖は低下した。マウスへのLira投与による膵β細胞増殖は、WTに比較 しKOで低下した。【考察】Liraは、細胞接着因子を介して膵島と周囲の腺房 細胞の接着を促進し、腺房細胞由来のReg1の誘導によりATF2を介して、膵 β細胞増殖を促進する可能性がある。【結語】GLP-1による膵β細胞増殖作用 において、膵島と腺房細胞の相互作用による、Reg1を介した新規経路の存在 が示唆された。
YIA2-1
新規ルシフェラーゼ相補アッセイNanoBiTテクノ ロジーによるPAX8-NKX2-1結合定量系の開発と 臨床応用小田野 めぐみ1,2、鳴海 覚志1
1国立成育医療研究センター研究所.分子内分泌研究部、2東京慈恵会医科大 学.小児科学講座
【背景】甲状腺特異的転写因子であるPAX8 とNKX2-1 はともに遺伝性の先天性 甲状腺機能低下症（CH）の責任遺伝子であり、協調的に転写制御を行うこと が示唆されてきたが、両者の直接相互作用の有無や強度は不明である。今回、
新規のルシフェラーゼ相補アッセイ（LCA）を用いたPAX8-NKX2-1相互作 用の定量評価系を確立し、その基礎的特性を分析するとともに、ヒトPAX8 変 異の特徴づけへの応用性を検証した。【方法と結果】NanoBiTテクノロジーを 用いて.PAX8-NKX2-1相互作用を定量評価した。PAX8およびNKX2-1に分 割ルシフェラーゼであるSmBiTとLgBiTをそれぞれ融合したタンパク質を大 腸菌で大量発現する系を構築した。溶液内において精製したPAX8-SmBiTと NKX2-1-LgBiTを生理的濃度で混和し発光基質NanoGloを反応させると、ネ ガティブコントロールの60倍の発光が得られた。希釈系列を用いた測定から 解離定数は300.nMと求められた。PAX8.C末端欠失変異体を複数作製し比較 することにより、PAX8.363-400.aaがNKX2-1との相互作用部位であること を示した。また、CH関連PAX8変異2種（Q40P、Q213fs）の比較では、前者 は野生型と同等の発光シグナルであったのに対し後者の発光シグナルは21.3±
1.8%と減弱しており、NKX2-1との相互作用障害が示唆された。【考察】新規 LCAを用いて転写因子2種の直接相互作用を定量評価する試験管内実験系を世 界で初めて開発し、実際にヒト疾患変異の特徴づけへと応用可能であることを PAX8-NKX2-1において示した。LCAを応用した我々の方法は他の転写因子 の分析にも拡張でき、またハイスループットスクリーニングにも対応すること から創薬スクリーニングなど広汎な応用性を有する。