がんカヘキシーや加齢に伴う筋萎縮の予防・改善のための分子標的と分子経路の解明

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がんカヘキシーに伴う筋量と筋力の低下は患者の虚弱を引き起こすことから、日常生活動作や生活の質低下の原因となる。特に、がんカヘキシーはがんによる死因の最大20%を占めることが報告されているものの、その根本的な治療・介入法は未だ十分には確立されていない。我々はこれまでの研究で、転写因子FoxO1が筋萎縮発症の原因となる因子であることを突き止めるとともに、絶食による筋萎縮を説明し得る新規経路としてFoxOs-C/EBPδ軸が存在していることを見出してきた。しかし、がんなどの疾患に付随した筋萎縮の発症機序には不明な点が多い。そこで本年度は、がんカヘキシーによる筋萎縮とFoxOs経路との関係を調べるために、骨格筋特異的なFoxO1,3,4欠損マウスの担がんモデルを作製した。FoxO1,3,4欠損マウスでは腫瘍形成に伴う筋量や筋力の低下が抑制されたことから、骨格筋FoxOsシグナルの活性化はがんに付随した筋量の低下のみならず、筋機能の低下の原因にもなっていることが示された。さらに我々の研究成果から、絶食のみならず、がんに伴う筋萎縮においても共通してFoxOs-C/EBPδ軸が機能していることが示唆された。一方、筋萎縮における骨格筋FoxOsの役割に関してはその詳細が明らかになりつつあるものの、個体全身レベルでの骨格筋FoxOsの果たす役割については不明な点が多い。そこで本年度は、絶食やがんにおける骨格筋FoxOsの役割について臓器連関の観点から新たに解析を行ったところ、絶食時の骨格筋と肝臓の間にはFoxOsシグナルを介した連関機構が存在することが判明した。加えて、廃用、加齢、FoxO1過剰発現時の骨格筋代謝産物の変化を統合的メタボローム解析によって比較解析した結果、萎縮筋では共通して、これまでにFoxOsとの関連が未知であった「X代謝経路」に特徴的な変化を示すことを見出した。