血管内皮細胞からARDSの病態を解明する-ヒストン修飾酵素SETDB2の意義-

Research Project

Project/Area Number	20K09310
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 55060:Emergency medicine-related
Research Institution	Nara Medical University
Principal Investigator	園部奨太奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (90771808)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	北畠正大奈良県立医科大学, 医学部, 講師 (60457588) 小田朗永奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (80547703)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords	ARDS / エピジェネティクス / Setdb2 / 急性呼吸促拍症候群 / 血管内皮細胞 / SETDB2
Outline of Research at the Start	本研究は、ARDSという急性炎症時における肺血管透過性について、エピジェネティクスがどのように関連しているのかを、ヒストンメチル化蛋白であるSETDB2を用いて解析することを目的とする。血管透過性の変化については血管内皮細胞および血管内皮グリコカリックスが関与していることが明らかとされているが、本研究においては、それらとSETDB2の関係性を明らかとしたい。
Outline of Annual Research Achievements	急性呼吸促拍症候群（ARDS）は急性炎症に伴う血管透過性亢進を特徴とする予後不良の疾患であるが、その分子メカニズムはいまだに研究段階にある。急性炎症とエピジェネティクスの関係は以前から報告が散見されており、特にヒストンメチル化蛋白Setdb2がARDSモデルマウスの肺において発現上昇していることを我々は明らかとした。そのARDS肺におけるSetdb2の発現はマクロファージと血管内皮細胞に認められていたため、各々（Myeloid cell, Endothelial cell）の細胞特異的にSetdb2を欠損させたマウスでARDSモデルを作成した。結果として、Endothelial cell特異的にSetdb2を欠損させたマウスでARDSの症状悪化（主に肺水腫）を認めた。血管透過性亢進にSetdb2が関わる分子メカニズムを検討したところ、当初はSetdb2が転写因子nuclear factor-kappa B(NF-κB)のヒストン間への接着を阻害しているであろうことと、血管内皮細胞に対して保護的に作用するグリコカリックスが大きく関係していること、また炎症性サイトカインの発現に関わっていると予想したが、それ以上に、血管内皮細胞におけるアポトーシス関連遺伝子の発現に関わっていることが明らかとなった。血管内皮細胞のアポトーシスに対してSetdb2がどう関与しているかを調べる必要がある中で、どういった経路が関与しているかに焦点を絞りつつ研究を進めいている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 血管内皮細胞特異的にSetdb2を欠損させたマウスでARDSの症状が悪化するメカニズムとして、当初は炎症性細胞の惹起に違いがあったり、血管内皮細胞に対して保護的な作用をするグリコカリックスに関与していると予想したが、結果としては血管内皮細胞のアポトーシスに関連していることが判明した。
Strategy for Future Research Activity	Setdb2がどのようなpathwayを経由して血管内皮細胞のアポトーシスを引き起こしているかを解き明かすために、in vitroでの実験を予定している。具体的には、TLR4を介した炎症性pathwayの各々の因子の発現上昇を確認する。また、コントロールマウスと比較してSetdb2を欠損させたマウスでの血管内皮状態（主にグリコカリックス）を電子顕微鏡を用いて観察を行う。