| Project/Area Number |
22K20917
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0903:Organ-based internal medicine and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
Iwase Akiyasu 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任助教 (10965130)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 石灰化 / 細胞起源 / 神経堤細胞 / 石灰化病変 / 心臓発生学 / シングルセルRNA-seq / シングルセルATAC-seq / CARTA / 心臓発生 / RNA-seq / ATAC-seq / オミクス / 循環器 |
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| Outline of Research at the Start |
我が国の死因第2位を占める心血管疾患において、石灰化はその病態の進展や有害事象の発症に深く関与し、治療法の選択にも影響を与える重要な病態であり、その治療や予防、組織再生は臨床的に大きな課題である。石灰化病態形成過程では、平滑筋細胞などが脱分化し、骨軟骨芽細胞様遺伝子を発現するが、その細胞系譜や機序の詳細は明らかではない。本研究では、骨格系細胞への分化能を持つ神経堤細胞を中心とした分化運命制御の観点から、細胞種を起点とした従来の石灰化病態形成の概念を拡張させ、神経堤細胞やその他の心臓前駆細胞や心外膜由来細胞を含めた発生学的起源や領域の多様性に基づく病態形成メカニズムを明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
Spatiotemporal histological analysis of the calcified lesion formation was performed in a mouse model of calcification pathology using warfarin. The results revealed that calcified lesions occur in the aorta and coronary arteries and are associated with calcification of various origins in Wnt1-Cre; R26-EYFP mice labelled with neural crest cells and Islet1-Cre; R26-EYFP mice labelled with cells derived from secondary heart field. In silico analysis, the CARTA algorithm was developed to identify enhancer-like candidates between arbitrary transcription factors and target genes from single-cell ATAC-seq data, identifying common enhancer-like regions in embryonic heart and human coronary artery calcification lesions.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
我が国の死因第2位を占める心血管疾患において、石灰化はその病態の進展や有害事象の発症に深く関与し、治療法の選択にも影響を与える重要な病態である。臨床的に抗凝固剤として用いられるワーファリン投与は副作用として石灰化が報告されており、治療法を探索する上でも本研究は重要な位置づけとなる。特に細胞起源や領域性、そして発生過程で見られるエンハンサーとの共通性などの制御機構を含めた知見は新規治療法開発の基盤となるものである。
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