Analysis of platelet integrin signaling and association with vascular diseases

• Project/Area Number: 16K09826
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Hematology
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: KASHIWAGI Hirokazu 大阪大学, 大学院医学系研究科, 講師 (10432535)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 冨山 佳昭 大阪大学, 医学部附属病院, 准教授 (80252667)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: インテグリン / 血小板 / 血栓・止血学

Outline of Final Research Achievements

We identified CalDAG-GEFI deficiency and kindlin-3 deficiency by analysis of patients with severe bleeding tendency from their infancy. Using our developed αIIbβ3 activation kinetic assay, we revealed that delayed activation of αIIbβ3 leads to severe bleeding tendency.
Furthermore, we analyzed constitutive active αIIb(R995W) knock-in mice, and found that the mice showed macrothrombocytopenia like human subjects. We found that impaired proplatelet formation may responsible for the phenotype. KI mice also showed highly impaired platelet function mainly due to reduced αIIbβ3 expression in platelets.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

血小板は動脈硬化性血管病変の形成に中心的役割を担う。今回の研究により血小板機能の中で最も重要であるαIIbβ3の活性化に必須の分子とそのメカニズムの一端を明らかにした。またαIIbβ3の恒常的活性化が血小板産生の障害および血小板機能に重大な影響を与えることをマウスモデルを用いて明らかにした。これらによりαIIbβ3活性化の生体内における新たな生理的意義を明らかにするとともに、αIIbβ3活性化を制御する抗血小板薬開発の可能性を示した。

Research Products

• [Journal Article] Protease-activated receptor-4 (PAR4) variant influences on platelet reactivity induced by PAR4-activating peptide through altered Ca2+ mobilization and ERK phosphorylation in healthy Japanese subjects. (2018)
  • Author(s): Morikawa Y, Kato H, Kashiwagi H, Nishiura N, Akuta K, Honda S, Kanakura Y, Tomiyama Y.
  • Journal Title: Thromb Res. Volume: 162 Pages: 44-52
  • DOI: 10.1016/j.thromres.2017.12.014
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Distinct effects of daratumumab on indirect and direct antiglobulin tests: a new method employing 0.01 mol/L dithiothreitol for negating the daratumumab interference with preserving K antigenicity (Osaka method). (2018)
  • Author(s): Hosokawa M, Kashiwagi H, Nakayama K, Sakuragi M, Nakao M, Morikawa T, Kiyokawa T, Aochi H, Nagamine K, Shibayama H, Tomiyama Y.
  • Journal Title: Transfusion Volume: 58 Issue: 12 Pages: 3003-3013
  • DOI: 10.1111/trf.14900
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 後天性血小板機能異常症 (2018)
  • Author(s): 柏木浩和
  • Journal Title: 日本血栓止血誌 Volume: 29 Pages: 620-624
  • NAID: 130007530573
• [Journal Article] Immature platelet fraction (IPF) as a apredictive value for thrombopoietic recovery after allogeneic stem cell transplantation (2018)
  • Author(s): Sakuragi M, Hayashi S, Maruyama M, Kiyokawa T, Nagamine K, Fujita J, Maeda T, Kato H, Kashiwagi H, Kanakura Y, Tomiyama Y.
  • Journal Title: International Journal of Hematology Volume: 107 Issue: 3 Pages: 320-326
  • DOI: 10.1007/s12185-017-2344-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Human CalDAG-GEFI deficiency increases bleeding and delays αIIbβ3 activation. (2016)
  • Author(s): Kato H, Nakazawa Y, Kurokawa Y, Kashiwagi H, Morikawa Y, Morita D, Banno F, Honda S, Kanakura Y, Tomiyama Y.
  • Journal Title: Blood Volume: 128 Issue: 23 Pages: 2729-2733
  • DOI: 10.1182/blood-2016-03-704825
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Expression levels of ABCG2 on cord red blood cells and study of fetal anemia associated with anti-Jr(a). (2016)
  • Author(s): Fujita S, Kashiwagi H, Tomimatsu T, Ito S, Mimura K, Kanagawa T, Endo M, Miyoshi T, Okamura Y, Tani Y, Tomiyama Y, Kimura T.
  • Journal Title: Transfusion. Volume: 56 Issue: 5 Pages: 1171-1181
  • DOI: 10.1111/trf.13515
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] ABO血液型メジャー不適合成人生体肝移植におけるリツキシマブ投与例，非投与例の抗A，抗B抗体価の推移とFFPの使用状況 (2016)
  • Author(s): 細川美香，中山小太郎純友，櫻木美基子，中尾まゆみ，森川珠世，清川知子，青地 寛，永峰啓丞，和田浩志，丸橋 繁，江口英利，永野浩昭，冨山佳昭
  • Journal Title: 日本輸血細胞治療学会誌 Volume: 62 Pages: 24-31
  • NAID: 130005128633
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Acquired Glanzmann thrombasthenia due to marked reduction of surface αIIbβ3 expression with non function-blocking anti-αIIbβ3 antibodies (2018)
  • Author(s): Akuta K, Kashiwagi H, Yujiri T, Nishiura N, Morikawa Y, Kato H, Honda S, Kanakura Y, Tomiyama Y
  • Organizer: The 10th Congress of the Asian-Pacific Society on Thrombosis and Hemostasis (2018.6.28-30, Royton Sapporo, Hokkaido, Japan)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Platelet integrin αIIbβ3 activation kinetics in inherited platelet functional disorders; the role of ADP receptor P2Y12, CalDAG-GEFI and kindlin-3 in αIIbβ3 activation by inside-out signaling (2018)
  • Author(s): Kato H, Nishiura N, Akura K, Kashiwagi H, Kokame K, Miyata T, Kanakura Y, Tomiyama Y
  • Organizer: The American Society of Hematology 60th Annual Meeting (2018.12.1-4, San Diego Convention Center, CA, USA)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] αIIb(R990W), a Gain-of Function Mutation of αIIbβ3, Knock-in Mice Show Moderately Impaired Thrombopoiesis (2018)
  • Author(s): Akuta K, Kiyomizu K, Kashiwagi H, Kunishima S, Banno F, Kokame K, Nishiura N, Kato H, Honda S, Kanakura Y, Miyata T, Tomiyama Y
  • Organizer: The American Society of Hematology 60th Annual Meeting (2018.12.1-4, San Diego Convention Center, CA, USA)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Daratumumabによる不規則抗体検査偽陽性への改良対処法-0.01M DTTを用いた検討- (2018)
  • Author(s): 細川美香，柏木浩和, 中山小太郎純友，櫻木美基子，中尾まゆみ，森川珠世，清川知子，青地 寛，永峰啓丞，柴山浩彦, 冨山佳昭
  • Organizer: 第66回日本輸血・細胞治療学会総会（2018.5.24-26, 栃木県総合文化センター/宇都宮東武ホテルグランデ, 栃木, 室井一男）
• [Presentation] FCMを用いた血小板減少患者における血小板機能～凝集能を含めた検討～ (2018)
  • Author(s): 西浦伸子, 柏木浩和, 芥田敬吾, 森川陽一郎, 加藤 恒, 本田繁則, 金倉譲, 冨山佳昭
  • Organizer: 第40回日本血栓止血学会学術集会（2018.6.28-30, ロイトン札幌, 北海道, 渥美達也）
• [Presentation] 血小板機能異常症におけるフィブリノゲン受容体インテグリンaIIbb3活性化キネティクスの評価 (2018)
  • Author(s): 加藤 恒, 柏木浩和, 森川陽一郎, 芥田敬吾, 西浦伸子, 本田繁則, 小亀浩市, 宮田敏行, 金倉 譲, 冨山佳昭
  • Organizer: 第40回日本血栓止血学会学術集会（2018.6.28-30, ロイトン札幌, 北海道, 渥美達也）
• [Presentation] インテグリンαIIbβ3活性化変異αIIb (R990W)ノックインマウスにおける血小板産生障害 (2018)
  • Author(s): 芥田敬吾, 清水一亘, 柏木浩和, 國島伸治, 坂野史明, 小亀浩市, 西浦伸子, 森川陽一郎, 加藤 恒, 本田繁則, 金倉 譲, 宮田敏行, 冨山佳昭
  • Organizer: 第40回日本血栓止血学会学術集会（2018.6.28-30, ロイトン札幌, 北海道, 渥美達也）
• [Presentation] インテグリンαIIbβ3活性化変異αIIb (R990W)ノックインマウスにおける血小板産生障害 (2018)
  • Author(s): 芥田敬吾, 清水一亘, 柏木浩和, 國島伸治, 坂野史明, 小亀浩市, 西浦伸子, 森川陽一郎, 加藤恒, 本田繁則, 金倉譲, 宮田敏行, 冨山佳昭
  • Organizer: 第80回日本血液学会学術集会 （2018.10.12-14, 大阪国際会議場, 大阪, 松村到）
• [Presentation] フローサイトメトリーを使ったITP患者の血小板機能解析 (2018)
  • Author(s): 西浦伸子, 芥田敬吾, 森川陽一郎, 加藤恒, 柏木浩和, 金倉譲, 冨山佳昭
  • Organizer: 第80回日本血液学会学術集会 （2018.10.12-14, 大阪国際会議場, 大阪, 松村到）
• [Presentation] 家族歴を有する血小板減少症の女性に認めたインテグリンβ3L744P変異の一例 (2018)
  • Author(s): 中澤英之,酒井 均, 仁科さやか, 川上徹, 柏木浩和, 冨山佳昭, 石川真澄, 山口智美, 古庄知己, 石田文宏
  • Organizer: 第80回日本血液学会学術集会 （2018.10.12-14, 大阪国際会議場, 大阪, 松村到）
• [Presentation] Acquired Glanzmann thromboasthenia due to marked reduction of surface aIIbb3 expression with non function-blocking anti-aIIbb3 antibodies (2017)
  • Author(s): Akuta K, Kashiwagi H, Yujiri T, Nishiura N, Morikawa Y, Kato H, Honda S, Kanakura Y, Tomiyama Y
  • Organizer: International Society on THrombosis and Haemostasis 2017 Congress, Berlin, Germany
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Complete failure of integrin aIIbb3 activation in kinetic assay association with severe bleeding problems in a patient with kindlin-3 deficiency (2017)
  • Author(s): Kato H, Ito Y, Kashiwagi H, Morikawa Y, AKuta K, Nishiura N, Honda S, Kokame K, Miyata T, Kanakura Y, Tomiyama Y
  • Organizer: International Society on THrombosis and Haemostasis 2017 Congress, Berline, Germany
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] GPIIb/IIIaの著明な発現低下を認めた後天性血小板無力症 (2017)
  • Author(s): 芥田敬吾、柏木浩和、湯尻俊昭、西浦伸子、森川陽一郎、加藤恒、本田繁則、金倉譲、冨山佳昭
  • Organizer: 第39回日本血栓止血学会学術集会、名古屋国際会議場、愛知
• [Presentation] Kindin-3欠損に起因した血小板無力症/白血球接着不全症（LAD-III)の解析 (2017)
  • Author(s): 加藤恒、伊藤康彦、柏木浩和、森川陽一郎、芥田敬吾、西浦伸子、金倉譲、冨山佳昭
  • Organizer: 第39回日本血栓止血学会学術集会、名古屋国際会議場、愛知
• [Presentation] 非機能阻害抗体により血小板表面の著明なインテグリンaIIbb3発現低下を来した後天性血小板無力症 (2017)
  • Author(s): 芥田敬吾、柏木浩和、湯尻俊昭、西浦伸子、森川陽一郎、加藤恒、本田繁則、金倉譲、冨山佳昭
  • Organizer: 第79回日本血液学会学術集会、東京国際フォーラム、東京
• [Presentation] aIIbb3 activation kinetics reveals distinctive roles of critical molecules in inside-our signaling (2017)
  • Author(s): 加藤恒、伊藤康彦、柏木浩和、森川陽一郎、芥田敬吾、西浦伸子、金倉譲、冨山佳昭
  • Organizer: 第79回日本血液学会学術集会、東京国際フォーラム、東京
• [Presentation] トロンビン受容体PAR4多型性の血小板機能における意義 (2016)
  • Author(s): 森川陽一郎，加藤 恒，芥田敬吾，柏木浩和，本田繁則，金倉 譲，冨山佳昭
  • Organizer: 第78回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県、横浜市）
  • Year and Date: 2016-10-14
• [Presentation] ITPの病態，診断および治療 (2016)
  • Author(s): 柏木浩和
  • Organizer: 第17回日本検査血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡県、福岡市）
  • Year and Date: 2016-08-07
• [Presentation] The association of PAR4 polymorphism with human platelet reactivity in Japanese (2016)
  • Author(s): 森川陽一郎，加藤 恒，芥田敬吾，柏木浩和，本田繁則，金倉 譲，冨山佳昭
  • Organizer: 第38回日本血栓止血学会学術集会
  • Place of Presentation: 奈良春日野国際フォーラム甍（奈良県、奈良市）
  • Year and Date: 2016-06-17
• [Presentation] Integrin inside-out activation: the role of CalDAG-GEFI in platelet integrin αIIbβ3 activation (2016)
  • Author(s): 加藤 恒，柏木浩和，冨山佳昭
  • Organizer: 第38回日本血栓止血学会学術集会
  • Place of Presentation: 奈良春日野国際フォーラム甍（奈良県、奈良市）
  • Year and Date: 2016-06-16
• [Presentation] Jra不適合妊娠の臨床像と胎児貧血の機序 (2016)
  • Author(s): 柏木浩和，藤田聡子，冨松拓治，木村 正，冨山佳昭
  • Organizer: 第64回日本輸血・細胞治療学会総会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都府、京都市）
  • Year and Date: 2016-04-30
• [Presentation] 血小板血栓形成の分子メカニズム：最新の話題 (2016)
  • Author(s): 柏木浩和
  • Organizer: 第41回日本脳卒中学会総会
  • Place of Presentation: ロイトン札幌（北海道、札幌市）
  • Year and Date: 2016-04-15
  • Invited