Investigation of the molecular mechanism of peripheral nerve axon regeneration focusing on the transcription factor REST and the search for new treatments.

本研究の目的は、RESTの転写調節因子としての多機能性に注目し、RESTの関与する軸索再生機構を網羅的に探索し、加齢による軸索再生能力低下の病態解明と、軸索再生を標的とした新たな治療法を開発することである。初年度である2022年度は、線維芽細胞株NIH-3T3を用いて、REST高発現モデルおよび発現抑制モデルを作成した。RESTの強制発現にはRESTプラスミドを使用し、REST発現抑制モデルはshRNA(short hairpin RNA)を用いた。コントロール細胞、REST高発現細胞、REST発現抑制細胞を用いて、軸索再生マーカーであるGAP43などの神経特異的タンパク質の発現やGAP43発現に関与する細胞内経路の発現解析をウェスタンブロット (WB) 法、PCR法により評価し、軸索再生への影響について解析した。その結果、REST発現調節細胞において、GAP43発現はコントロールと比較してREST高発現細胞で有意に低下していた(0.58倍, P=0.016)が、REST発現抑制細胞では有意に亢進していた(2.60倍, P<0.001)。さらにGAP43発現に関わるJAK1/STAT3経路の発現はコントロールと比較してREST高発現細胞でIL6は有意に亢進し、gp130とJAK1は有意に低下していた (P=0.017、P=0.004、P=0.038)。一方、REST発現抑制細胞ではコントロールと比較してIL6、gp130、JAK1、STAT3は有意に亢進していた (P=0.010、P=0.004、P=0.003、P=0.012)。以上より、gp130発現はRESTにより制御され、JAK1/STAT経路による軸索再生に影響を及ぼすことが示唆された。また、次年度に予定している、REST発現調節の分子機構を明らかにするためのRNAシーケンスによる網羅的発現解析の準備を進めている。

本研究の目的は、RESTの転写調節因子としての多機能性に注目し、RESTの関与する軸索再生機構を網羅的に探索し、加齢による軸索再生能力低下の病態解明と、軸索再生を標的とした新たな治療法を開発することである。初年度である2022年度は、線維芽細胞株NIH-3T3を用いて、REST高発現モデルおよび発現抑制モデルを作成した。RESTの強制発現にはRESTプラスミドを使用し、REST発現抑制モデルはshRNA(short hairpin RNA)を用いた。コントロール細胞、REST高発現細胞、REST発現抑制細胞を用いて、軸索再生マーカーであるGAP43などの神経特異的タンパク質の発現やGAP43発現に関与する細胞内経路の発現解析をウェスタンブロット (WB) 法、PCR法により評価し、軸索再生への影響について解析した。その結果、REST発現調節細胞において、GAP43発現はコントロールと比較してREST高発現細胞で有意に低下していた(0.58倍, P=0.016)が、REST発現抑制細胞では有意に亢進していた(2.60倍, P<0.001)。さらにGAP43発現に関わるJAK1/STAT3経路の発現はコントロールと比較してREST高発現細胞でIL6は有意に亢進し、gp130とJAK1は有意に低下していた (P=0.017、P=0.004、P=0.038)。一方、REST発現抑制細胞ではコントロールと比較してIL6、gp130、JAK1、STAT3は有意に亢進していた (P=0.010、P=0.004、P=0.003、P=0.012)。以上より、gp130発現はRESTにより制御され、JAK1/STAT経路による軸索再生に影響を及ぼすことが示唆された。また、次年度に予定している、REST発現調節の分子機構を明らかにするためのRNAシーケンスによる網羅的発現解析の準備を進めている。