血管分岐形成に必須なVEGF-NFATシグナルに連動する包括的な内皮エピゲノム動態解析

Research Project

Project/Area Number	23K14357
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 47040:Pharmacology-related
Research Institution	Kumamoto University
Principal Investigator	亀井竣輔熊本大学, 大学院先導機構, 助教 (10949647)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Discontinued (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000) Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords	血管新生 / シングルセル解析 / エピジェネティック / NFAT / 血管内皮 / 内皮特異的遺伝子改変マウス / VEGF-NFAT/DSCR-1 シグナル / エピゲノム遺伝子発現調節 / 内皮多様性
Outline of Research at the Start	慢性循環疾患や癌病態増悪に必須な血管病変の増生時において，血管内皮細胞の発芽・伸長に至る転写調節機構は未知である．本研究は”各血管内皮細胞レベルでのNFAT活性化パターンとエピゲノム遺伝子発現調節メカニズム”の理解を目指す．また，個々の内皮細胞の違いを生み出す，VEGF-NFAT/DSCR-1シグナル軸，およびその調節因子の詳細な解析を通じ，血管が如何なるメカニズムで分岐して新しい血管を作るか，遺伝子・細胞・個体レベルで探究する．解析において得られる網羅データやその統合解析が多くの血管病変部でのゲノム発現制御や病態解明を推進する基盤的知見になることが期待される．
Outline of Annual Research Achievements	本研究は、慢性循環疾患や癌病態増悪に必須な血管病変の増生 (血管新生) 時において、血管内皮細胞の発芽・伸長における”各血管内皮細胞レベルでのNFAT活性化パターンとエピゲノム遺伝子発現調節メカニズム”の理解を目指す。本研究の実施計画は主に以下の二つである。① 内皮特異的DSCR-1 Tg及びPTIP欠損マウスの確立と血管表現型解析。②VEGF-NFAT/DSCR-1シグナル軸における in vivo ゲノムワイド解析。 ①の計画においては、各マウスの発現解析を実施し、各遺伝子のTgおよびKOが各組織で適切に行われていることを確認し、モデルの妥当性を明らかにすることができた。PTIP欠損に関しては妊娠マウスにおいてPTIP内皮欠損を誘導し、E12.5における胎児表現型解析を実施したが大きな表現型はなく、現在は胎盤評価系や各種病態モデルにおいて検討を進めている。 ②の計画では、内皮特異的DSCR-1 Tgの網膜内皮をP21で単離し、シングルセルRNA解析を実施した。高品質の細胞単離に成功し、適切な条件でシングルセルレベルでのRNA発現解析に成功した。その上で、表現型解析において確認された血管分岐異常を裏付ける、Tip細胞数の減少と静脈由来の内皮増加を認めた。また各細胞集団の変化やRNA発現のパターン変化など、多くの興味深い知見も得ている。上記成果は本年の第2回ダウン症基礎研究会などで発表を行い、今後論文投稿を目指している。