壁細胞特異的Ｎｏｔｃｈ３による虚血性血管新生メカニズムの解明

• Project/Area Number: 12J07954
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: General surgery
• Research Institution: National Cardiovascular Center Research Institute (2013-2014); Yamaguchi University (2012)
• Principal Investigator: 山本 由美 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥3,630,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2012: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: CADASIL / 血管性認知症 / 脳小血管病 / 血管新生 / Notch3

Outline of Annual Research Achievements

平成２５年度の結果を踏まえ、平成２６年度には、変異Notch3トランスジェニックマウスの大動脈、髄膜血管、腎血管などの血管でもF/Gアクチン比を測定した。すると、大動脈よりも細動脈などの小血管で野生型と変異型に有意差がみられることがわかった。これは、CADASILが脳小血管病であることと整合性がある。そこで、マウスの脳から血管平滑筋初代培養細胞（CVSMC）を採取し、Notch3変異が血管平滑筋機能におよぼす影響を調べた。
CVSMCを正常酸素圧および低酸素圧下で培養したところ、野生型と比べて変異型ではHIF1αの増加が優位に低下していた。また、この低酸素培養によりG-, F-actin比やα-Tubulinなどの細胞骨格タンパク量も変化することがわかり、以前western blottingの結果解析でα-Tubulinを補正に使用していたのは間違いであったことがわかった。そこで、今回の結果と前回の結果を再解析したところ、CVSMCでもiPS細胞由来平滑筋細胞でも、変異型の方が虚血侵襲によるHIF1αの増加が少なかった。つまり、CADASILの血管平滑筋は虚血に関する反応性が悪い可能性が示唆された。これは、iPS細胞由来平滑筋細胞を低酸素で３日間培養した時にCADASILで細胞死が優位に増加していたこととも整合性がある。ところが、Cultrex Directed In Vivo Angiogenesis AssayによりVEGFによる血管新生能を評価すると、野生型よりもむしろ変異型でより血管新生が亢進しているという結果が得られた。変異型マウスの脳梗塞モデルでより脳梗塞が悪化するという従来のデータとは相反する結果である。ただし、新生血管の構成細胞を詳しく調べたところ、変異マウスの新生血管ではPDGFRβの量が少ない、つまり壁細胞が少ない可能性が示唆されている。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] White matter pathology and disconnection in the frontal lobe in CADASIL (2013)
  • Author(s): Craggs LJL, Yamamoto Y, et al.
  • Journal Title: Neuropathol Appl Neurobiol Volume: (Epub ahead of orint) Issue: 5 Pages: 591-602
  • DOI: 10.1111/nan.12073
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Brain Microvascular Accumulation and Distribution of the N0TCH3 ectodomain and GOM in CADASIL (2013)
  • Author(s): Yumi Yamamoto, Lucy Craggs, et al.
  • Journal Title: Journal of Neuropathology and Experimental Neurology Volume: 72 Issue: 5 Pages: 416-431
  • DOI: 10.1097/nen.0b013e31829020b5
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Cerebrovascular distribution of the Notch3 ectodomain and GOM in CADASIL (2014)
  • Author(s): Yamamoto Y, Craggs L, Watanabe A, Ihara M, Kalaria RN
  • Organizer: 第５５回日本神経学会学術大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2014-05-21 – 2014-05-24
• [Presentation] CADASILの病理学的検討 (2013)
  • Author(s): 山本 由美
  • Organizer: Small Vessel Disease Conference
  • Place of Presentation: 東京・大手町ファーストスクエア
  • Year and Date: 2013-08-03
  • Invited