心不全の発症、病期進行に関与する無菌性炎症機構の解明と治療戦略の構築

Research Project

Project/Area Number	21K06607
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 47040:Pharmacology-related
Research Institution	Osaka Medical and Pharmaceutical University
Principal Investigator	朝日通雄大阪医科薬科大学, 医学部, 教授 (10397614)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	心不全 / cGAS-STING経路 / TLR9―MyD88経路 / STING / TLR9 / 無菌性炎症 / ｃGAS-STING経路 / TLR9-MyD88経路
Outline of Research at the Start	野生型、STINGあるいはTLR9ノックアウトマウスに対して種々の方法で心不全を作製し、心不全の様々な発症原因、病期進行におけるcGAS-STING経路、TLR9-MyD88経路の関与を明らかにし、さらにそれぞれの役割分担や活性化の時間的差異について検討する。また、マウス胎仔心筋、ヒトiPS細胞由来心筋を用いて、両経路の詳細なクロストークを解析する。これらの解析により、STING、または/かつ、TLR9抑制による心不全の原因や重症度に応じた治療戦略を構築する。
Outline of Annual Research Achievements	本研究の目的は、心不全の様々な発症原因、病期進行におけるcGAS-STING経路、TLR9-MyD88経路の関与を明らかにし、さらにそれぞれの役割分担や活性化の時間的差異について検討することである。まず、cGAS-STING経路が、心不全の病態に関与していることを明らかにした。イソプロテレノール（IP）誘発心不全、胸部大動脈弓結紮による圧負荷心不全、いずれにおいてもSTING阻害薬投与で病態の進行が抑制された。したがって、様々な原因によって生じる心不全の発症、悪化にcGAS-STING経路が関与している可能性が考えられた。IP誘発心不全については、経時的に心不全の進行を調べたが、IP投与後1，2，4週でのデータを解析すると、2週後から心不全マーカー（ANP,BNP）が上昇し、また心・体重量比が上昇するが、STING阻害薬で有意に抑制された。また、IP投与2週後から心筋組織の線維化が進行するが、線維化もSTING阻害薬で抑制された。1週後では心不全マーカーはまだ上昇していないが、cGAS-STING経路は活性化していたことから、cGAS-STING経路は、心機能が低下する前に先行して活性化する可能性が考えられた。既報で、TLR9―MyD88経路も心不全の病態に関わっていることが分かっているので、STINGノックアウトマウスにTLR9発現を抑制するようにデザインしたアデノ随伴ウィルス（AAV）であるAAVshTLR9を投与し、心不全抑制に対して両経路を抑制することにより相乗効果が認められるか、あるいは両経路の活性化が心不全形成過程において経時的な差異があるのか等々を検討するはずであったが、AAVベクター構築に時間を取られ、まだそのようなデータは得られていない。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 心不全の病態形成に、cGAS-STING経路が深く関わっているをことを明らかにしたところまでは順調に進んでいた。しかし、TLR9-MyD88経路を調べるツールとして、AAVshTLR9を考案し作製を試みたが、難航し未だにできておらず、両経路の相乗効果等の検討がなされていないのが現状である。
Strategy for Future Research Activity	AAVshTLR9を一刻も早く作製して、心不全抑制に対して両経路を抑制することにより相乗効果が認められるか、あるいは両経路の活性化が心不全形成過程において経時的な差異があるのか等々を検討していく予定である。