肺動脈性肺高血圧症の内皮間葉分化転換におけるDNA損傷応答とTGF-βの役割

• Project/Area Number: 22K08212
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 53020:Cardiology-related
• Research Institution: Fukushima Medical University
• Principal Investigator: 杉本 浩一 福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (30404867)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石田 隆史 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (40346482) ; 三阪 智史 福島県立医科大学, 医学部, 助教 (50793080)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 肺高血圧 / DNA損傷 / 内皮間葉移行 / TGF-β / 血管内皮細胞

Outline of Research at the Start

本研究は、肺高血圧症モデルマウスの肺組織のDNA損傷応答、TGF-βシグナル、内皮間葉転換の関連について病理学的検討を行うと共に、培養ヒト肺動脈内皮細胞酸化を用いて、酸化ストレスや放射線などの様々なDNA損傷因子に対する応答遺伝子を同定し、それらのTGF-βを介する内皮間葉転換における役割について明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

2023年度はSugen-Hypoxiaマウスの実験において、内皮間葉転換(EndMT)を観察するために肺組織の蛍光二重免疫染色（α-SMA、CD31）を行い、両者の共発現量の比較を行った。
また、Sugen-Hypoxiaマウスの肺組織においてγH2AXの発現が亢進しているという前年度の結果から、γH2AX以外のDNA損傷マーカーであるリン酸化ATMについても肺組織内の発現をウエスタンブロットにより比較した。さらに蛍光二重免疫染色により、肺動脈内皮細胞のγH2AX発現量を観察した。
結果：Sugen-Hypoxiaマウスの肺動脈内皮細胞において、α-SMA陽性を示す内皮細胞は、コントロール群に比して増加している傾向が見られたが、統計学的な有意差は認められなかった。ATMのリン酸化はSugen-Hypoxiaマウスの肺組織において亢進が認められた（pATM/ATM; 179.7±131.0 vs 44.9±28.8, p<0.05)。また、免疫染色の結果、γH2AX陽性細胞数の全細胞数に対する割合はコントロール群とSugen-Hypoxia群の間で差は認められなかったが、1内皮細胞数当たりのγH2AXの顆粒数は、Sugen-Hypixia群で有意に増加していることが明らかとなった(1.03±0.32 vs 0.49±0.08, p<0.05)。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2023年度予定されていた培養細胞実験が未実施のため。

Strategy for Future Research Activity

前年度までの実験の再検を行うと同時に、以下の実験を進める。
i) 肺動脈内皮細胞（PAEC）に 特異的な応答の探索；PAEC を酸化ストレス（過酸化水素）、放射線（5Gy）、抗がん剤（シスプラチン）で刺激し、遺伝子発現を
RNA sequencing により網羅的に解析、さらに3 種類の刺激に共通する遺伝子発現をDNA 損傷応答遺伝子群として同定する。
ii) 培養PAEC を、上記酸化ストレスなどのゲノム損傷因子、あるいはこれと低酸素環境との組み合わせによりEndMT が惹起されるか否か検討する。また i)の実
験で著明に発現が誘導された因子（PAEC 特異的DNA 損傷応答遺伝子）を単独でPAECに添加あるいは過剰発現し、EndMT が生じるか検討する。