新たな血管障害バイオマーカーの基礎的研究ならびに創薬を含めた臨床応用に関して

• Project/Area Number: 14F04418
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 外国
• Research Field: Cardiovascular medicine
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 葛谷 雅文 名古屋大学, 未来社会創造機構, 教授 (10283441)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): HU LINA 名古屋大学, 医学系研究科, 外国人特別研究員 ; HU Lina 名古屋大学, 医学系研究科, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2016: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2015: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2014: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
• Keywords: 血管リモデリング / カテプシンK / 障害 / アポトーシス / 増殖 / 血管障害 / 再狭窄 / マトリックス蛋白

Outline of Annual Research Achievements

申請者は、血管障害に起因する中膜平滑筋細胞のアポトーシスが引き金となって、おそらく組織修復を目的とした増殖因子が過剰に分泌され、周囲の中膜平滑筋細胞が増殖し内膜肥厚を生じるという推論を立てた。申請者は、先ず、野生型血管平滑筋培養細胞を用いるプロテイン・アレイ解析において、過酸化水素負荷による細胞アポトーシスの誘発とともに、培地GFxが多量に分泌されることがわかった。二重障害マウス（野生型及びＫＯ型）における処置からの経過時間と血漿中のGFx濃度）を行ったところ、処置前には、GFxはほとんど検出されなかったが、処置後4日目において早くも増加し、その後も血漿中において高いレベルに維持されることがわかった。これらの変化は、カテプシンK遺伝子欠損平滑筋細胞とマウスで著名に低下することを見つけた。これらのことから、カテプシンKは、平滑筋細胞のアポトーシスに誘発されるGFxを介して周囲の平滑筋細胞の増殖及び内膜肥厚形成に関与するのではと考えた。マウスGFx発現プラスミドの構築とラットCHO（チャイニーズハムスターの卵巣）細胞からGFxの合成・精製に成功し、９週齢カテプシンＫＯ型マウスを無作為に２群にわけ、二重障害モデルを作製し、ビヒクル（PBS）と150μｇ/kg/日（GFx）をそれぞれ皮下注射にて投与した。ＫＯ型マウスにおいて病変部位の細胞増殖ならびに新生内膜の肥厚促進を示すことがわかった。GFx高発現するアデノウイルス感染実験でも同様な結果が確認された。さらに、野生型マウスにおいてもGFｘ中和抗体による著明な抑制も確認された。したがって、GFxは、血管障害の新規バイオマーカーで、障害による血管リモデリングと血管内治療による再狭窄を制圧するにあたって極めて重要な物質で、新しい分子ターゲットになり得ると考えられた。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Cathepsin S Activity Controls Injury-Related Vascular Repair in Mice via the p38MAPK and PI3K－Akt/p-HDAC6 Signaling Pathway. (2016)
  • Author(s): Wu H, Cheng XW, Hu L, Takeshita K, Chen H, Du Q, Li X, Zhu E, Huang Z, Yisireyili M, Zhao G, Piao L, Inoue A, Jiang H, Lei Y, Zhang X, Liu S, Dai Q, Kuzuya M, Shi GP, and Murohara T.
  • Journal Title: Arteriosclerosis, Thromobosis, and Vascular Biology. Volume: 36(8) Issue: 8 Pages: 1549-1557
  • DOI: 10.1161/atvbaha.115.307110
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The Soluble VEGF Receptor sFlt-1 Contributes to Impaired Neovascularization in Aged Mice. (2016)
  • Author(s): Zhao G, Cheng XW, Piao L, Lu L, Lei Y, Inoue A, Yang G, Ogasawara S, Wu H, Hao CN, Okumura K, Kuzuya M.
  • Journal Title: Aging and Disease. Volume: -
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Exercise Restores Muscle Stem Cell Mobilization and Regenerative Capacity and Muscle Metabolic Alterations via Adiponectin/AdipoR1 Activation in SAMP10 mice. (2016)
  • Author(s): Inoue A, Cheng XW, Huang Z, Hu L, Kikuchi R, Jiang H, Piao L, Sasaki T, Itakura K, Wu H, Zhao G, Lei Y, Yang G, Zhu E, Li X, Sato K, Koike T, Kuzuya M.
  • Journal Title: Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. Volume: - Issue: 3 Pages: 370-385
  • DOI: 10.1002/jcsm.12166
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Cathepsin S Activity Controls Ischemia-Induced Neovascularization in Mice (2015)
  • Author(s): Li X, Cheng XW, Hu L, Wu HX, Hao CH, Shi GP, Jiang H, Zhu E, Inoue A, Huang Z, Sasaki T, Takeshita K, Okumura K, Murohara T, Kuzuya M
  • Journal Title: International Journal of Cardiology Volume: 183 Pages: 198-208
  • DOI: 10.1016/j.ijcard.2015.01.058
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Renin Inhibition Reduces Atherosclerotic Plaque Neovessel Formation and Regresses Advanced Atherosclerotic Plaques. (2014)
  • Author(s): Wu HX, Cheng XW, Hu L, Hayashi M, Takeshita Y, Hamrah MS, Shi GP, Kuzuya M, Murohara T.
  • Journal Title: Atheroslcerosis Volume: 237 Issue: 2 Pages: 739-947
  • DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2014.10.098
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Cathepsin S Activity Controls Injury-Related Vascular Repair in Mice via the TLR2-mediated p38MAPK and PI3K－Akt/p-HDAC6 Signaling Pathway. (2016)
  • Author(s): Cheng XW, Wu H, Hu L, Inoue A, Shi GP, Kuzuya M, Murohara T.
  • Organizer: Scientific Sections 2016
  • Place of Presentation: New Orleans, LA（米国）
  • Year and Date: 2016-11-12
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] SAMP10マウスにおける運動と若齢マウス骨髄移植併用による加齢による筋萎縮の防止. (2016)
  • Author(s): 成 憲武、井上愛子、胡麗娜、朴麗梅、葛谷雅文．
  • Organizer: 第3回日本サルコペニアフレイル研究会.
  • Place of Presentation: 今池ガスビル（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2016-11-06
• [Presentation] Prevention of Muscle Wasting with Aging in SAMP10 Mice by a Combination of Exercise and Intrabone Young Bone Marrow Injection. (2016)
  • Author(s): Cheng XW, Inoue A, Hu L, Inoue A, Piao L, Kuzuya M.
  • Organizer: The 2nd Asian Conferrence for Frailty and Sarcopenia
  • Place of Presentation: 今池ガスビル(愛知県名古屋市)
  • Year and Date: 2016-11-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Cathepsin S Activity Controls Ischemia-Induced Neovascularization in Mice: 老化と血管新生. (2015)
  • Author(s): 胡 麗娜、成 憲武、李 香、呉 宏憲、井上 愛子、佐々木 健、室原 豊明, 葛谷 雅文.
  • Organizer: 第47回日本動脈硬化学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター(宮城県仙台市)
  • Year and Date: 2015-07-09
• [Presentation] Cathepsin K-Mediated Noich1 Activation Contributes to Neovascularization in Response to Hypoxia. (2015)
  • Author(s): 成 憲武、趙 光賢、朴 麗梅、姜 海英、胡 麗娜、佐々木 健、室原 豊明、葛谷 雅文.
  • Organizer: 第47回日本動脈硬化学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター(宮城県仙台市)
  • Year and Date: 2015-07-09
• [Presentation] 運動介入が老化促進モデルマウスのサルコぺニアに及ぼす影響 (2014)
  • Author(s): 井上愛子、成 憲武、黄哲、佐々木健、胡麗娜、姜海英、葛谷雅文
  • Organizer: 第1回日本サルコペニア・フレイル研究会
  • Place of Presentation: 伊藤国際学術研究センター、東京都文京区本郷
  • Year and Date: 2014-10-19
• [Presentation] Statins Enhance the Beneficial Effects of Olmesartan on Renal Injury in Salt-Sensitive Hypertensive Rats． (2014)
  • Author(s): 成 憲武、姜海英、井上愛子、胡麗娜、姜海英、奥村健二、豊明室原、葛谷雅文
  • Organizer: 第37回日本高血圧学会集会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
  • Year and Date: 2014-10-17 – 2014-10-19
• [Presentation] Cathepsin S-Mediated PPAR-γ Activation Contributes to Neovascularization in Response to Hypoxia (2014)
  • Author(s): 成 憲武, 李 香, Shi GP, 胡麗娜, 呉宏憲, 姜海英, 室原豊明, 葛谷雅文
  • Organizer: 第62回日本心臓病学会学術集会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター、宮城県仙台市
  • Year and Date: 2014-09-26 – 2014-09-28