肺気腫合併肺高血圧ラットモデルを用いた低酸素誘導性血管新生蛋白の定量解析

• Project/Area Number: 21K16138
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53030:Respiratory medicine-related
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 和田 洋典 信州大学, 学術研究院医学系(医学部附属病院), 助教 (80848739)
• Project Period (FY): 2024-01-17 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2025: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000); Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 肺高血圧 / 肺気腫 / 肺動脈性肺高血圧症

Outline of Research at the Start

ヒトにおける肺疾患を伴う肺高血圧症に類似した病理学的特徴をもつ、肺気腫合併肺高血圧症ラットモデルを用いて、特に低酸素状態において肺血管収縮と血管リモデリングに関与する低酸素誘導性血管新生蛋白を定量解析し、肺疾患に伴う肺高血圧症の診断・治療に有用なバイオマーカーを探る。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では血管内皮成長因子(vascular endothelial growth factor: VEGF)受容体阻害薬(SU5416)の投与、及び慢性低酸素曝露による肺気腫と肺高血圧（PH）を発症するラットモデルを作製し、肺ホモジネート、血清における低酸素誘導性血管新生蛋白の定量解析を進めている。本年度はラットの飼育を行い、SU5416/低酸素曝露群は対照群と比較して平均肺動脈圧は高値、肺気腫の程度を表すmean linear intercept (MLI)も高値、Heath Edwards分類でgrade 1～2(中膜肥大～内膜増殖)の肺動脈病変を認め、叢状病変はみられず、ヒトにおける肺気腫に伴う肺高血圧症に類似していると考えられた。本ラットモデルへの肺血管拡張薬の投与効果を検証するため、肺血管拡張薬の作用増強が期待されるホーミングペプチド（CAR)の併用効果を検証した。雄のSprague-DawleyラットをSU5416・ホーミングペプチド投与群、シルデナフィル投与群、SU5416投与群、対照群に分けて6週間低酸素環境下で飼育した。
SU5416・ホーミングペプチド投与群はSU5416投与群と比較して肺動脈圧の低下を認めた。
SU5416・ホーミングペプチド投与群はSU5416投与群と比較して、肺ホモジネートを用いたWestern blotにおけるcleaved-caspase3の優位な蛋白発現低下を認めた。今後は本ラットモデルにおける気腔開大・PH形成に関わる各サイトカイン・ケモカインの発現について解析を進める予定である。

Research Products

• [Presentation] SU5416/慢性低酸素曝露肺高血圧症ラットモデルへのシルデナフィル投与におけるホーミングペプチド併用の効果 (2022)
  • Author(s): 後藤憲彦、和田洋典、北口良晃、安尾将法、花岡正幸
  • Organizer: 第62回日本呼吸器学会学術講演会
• [Presentation] 第3群肺高血圧症動物モデルへの肺血管拡張薬とCAR併用投与の効果 (2022)
  • Author(s): 後藤憲彦、和田洋典、北口良晃、安尾将法、花岡正幸
  • Organizer: 第7回日本肺高血圧・肺循環学会学術集会
• [Presentation] Combination of CAR(CARSKNKDC) peptide with sildenafil in the treatment of pulmonary hypertension associated with emphysema induced by SU5416 in rats (2022)
  • Author(s): 後藤憲彦、和田洋典、北口良晃、安尾将法、花岡正幸
  • Organizer: 26th Congress of the Asia Pacific Society of Respirology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Concurrent oral administration of sildenafil and homing peptide improves pulmonary hemodynamics in rats with emphysema induced by SU5416/Hypoxia. (2022)
  • Author(s): 和田洋典、後藤憲彦、北口良晃、安尾将法、花岡正幸
  • Organizer: 15th Annual World Congress on Pulmonary Vascular Research Institute(PVRI 2022)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Activation of cleaved caspase 3 in young rats of emphysema with pulmonary hypertension induced by SU5416 (2021)
  • Author(s): 後藤 憲彦
  • Organizer: 第25回アジア太平洋呼吸器学会学術集会