| Project/Area Number |
22K08211
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 53020:Cardiology-related
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| Research Institution | Fukushima Medical University |
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Principal Investigator |
和田 健斗 福島県立医科大学, 医学部, 客員研究員 (10865695)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三阪 智史 福島県立医科大学, 医学部, 助教 (50793080)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | FKBP5 / DNAメチル化 / 心不全 / エピジェネティクス |
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| Outline of Research at the Start |
ストレスにより誘発される蛋白質であるFK506-binding protein 5 (FKBP5)に着目して、心不全における単球-マクロファージにおけるFKBP5の意義を明らかにする。FKBP5のエピジェネティクス制御機構が、炎症活性化に関わる重要なメカニズムとして考えられ、FKBP5のDNAメチル化の分子機構とその機能的な意義を検討し、左室リモデリングの病態にどのように関与するかを明らかにする。In vitro, in vivo双方からアプローチし、さらにヒト患者検体を用いたトランスレーショナル研究へと発展させ、炎症細胞におけるFKBP5が新しい心不全の治療ターゲットとなるか検討する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ストレスにより誘発される蛋白質であるFK506-binding protein 5 (FKBP5)に着目して、心不全における単球-マクロファージにおけるFKBP5の意義を明らかにする。当院に心不全で入院した患者群の末梢血白血球からDNAを抽出し、DNAメチル化レベルについて解析を行った。FKBP5のCpGアイランド（転写開始部位、推定プロモーター領域，非翻訳調節領域）をターゲットとしてメチル化・非メチル化特異的PCRによりメチル化を定量評価した。拡張型心筋症のFKBP5メチル化レベルは、心血管疾患の既往のない対照被験者群と比較して有意に低下していた。また、FKBP5メチル化レベルは、心房細動患者では、健常コントロール群と比較して有意な低下を認めたが、虚血性心疾患の患者群では健常群と差を認めなかった。FKBP5 DNAメチル化レベルと、臨床背景、バイオマーカー、心エコーパラメータ、FKBP5 mRNAや炎症反応との関連性を検討した。
次に、FKBP5のCpG領域を含んだシークエンスをpGL3 Basicルシフェラーゼレポーターにクローニングし、チル基転移酵素によりメチル化処理を行ったメチル化ベクターとメチル化処理を行わなかった非メチル化ベクターを、マクロファージ培養細胞（RAW細胞）にトランスフェクションし、炎症刺激を加えてルシフェラーゼアッセイによるプロモーター解析を行った。結果、DNAメチル化低下がFKBP5のプロモーター活性の亢進と関連することが示唆された。
圧負荷心不全の野生型マウスから、末梢血単球と心臓マクロファージを単離して、DNAメチル化解析を行うため、溶血処理を行った末梢血およびコラゲナーゼ処理を行った心臓組織から、ビーズで標識された単球・マクロファージ特異的抗体（抗CD11b抗体）を用いて、磁気活性化細胞選別により単球・マクロファージを選択的にソーティングすることを試みた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
上記内容の通り、心不全患者の末梢白血球中でのFKBP5メチル化レベルについて、拡張型心筋症、心房細動、虚血性心疾患の患者群にて検討を重ねいくつかの有意差を持った関連性が明らかになり、機能的意義も見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後もFKBP5のエピジェネティクス制御機構が、炎症活性化に関わる重要なメカニズムとして考えられ、FKBP5のDNAメチル化の分子機構とその機能的な意義を検討し、左室リモデリングの病態にどのように関与するかを明らかにするため検討を重ねる。心不全における骨髄由来炎症細胞のFKBP5の役割を明らかにするために、マウスの骨髄移植モデルでの検討を行い、FKBP5の単球-マクロファージの分化および活性化に関わる分子機構をEx vivoで検討する。引き続き、In vitro, in vivo双方からアプローチし、さらにヒト患者検体を用いたトランスレーショナル研究へと発展させ、炎症細胞におけるFKBP5が新しい心不全の治療ターゲットとなるか検討する。
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