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Elucidation of the pathogenesis of head and neck vascular malformations and hemangioma based on developmental analysis

Research Project

Project/Area Number 23K15949
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 56070:Plastic and reconstructive surgery-related
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

丸山 和晃  三重大学, 医学系研究科, 助教 (90821984)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsリンパ管 / 血管 / 脈管奇形 / 心臓発生 / リンパ管奇形 / PIK3CA
Outline of Research at the Start

本研究では、①頭頸部・縦隔・心臓領域のリンパ管発生を明らかにし、その所見に基づき②ヒトリンパ管奇形の病態モデルを確立することで、ヒト脈管奇形の病因・病因に基づく新たな治療薬開発を目指す。そのためにさまざまなCreマウスを使用し、PIK3CA-H1047R(機能獲得型変異)を胎仔期に発現させる。得られ個体の表現系を解析し、さらにヒト患者組織との比較や活性化シグナルを解析することで、脈管奇形の病態解析と新たな治療標的を探索する。

Outline of Annual Research Achievements

ヒト脈管奇形の病態を解明するために、マウスモデルを使用した病態形成機構の解析を継続している。また、病態解明のためにヒト胚を用い、リンパ管の形成過程を詳細に調べ、論文として発表を行った(Yamaguchi et al., The EMBO J, 2024)。本研究では、体幹部と比較した頭頸部リンパ管の発生の特殊性を明らかにした。頭頸部リンパ管は体幹部と比較して時間をかけて管腔構造を形成し、成熟していく事が明らかになった(体幹のリンパ管は1週間程度の時間経過で完成するが、頭頸部のリンパ管は管腔構造を形成するのに1ヶ月程度かかる)。この発生時間が長い事が、エピジェネティックな変化や外部環境による影響を受けやすくしており病態の形成になんらかの影響を及ぼしている可能性が示唆された。
さらにヒト脈管奇形の病態や病変形成に関与するシグナルを同定するために、ヒト脈管奇形で高頻度に検出される体細胞変異を導入した遺伝子改変マウスを使用し、組織学的解析、遺伝子発現解析を行っている。本解析でヒト脈管奇形の解剖学的な特色を反映した脈管奇形を再現することに成功しており、さらに変異遺伝子により誘導されるシグナル変動を解析することにより、なぜ病変が生じるのかをつきとめるように研究を進めている。また、変異シグナルを抑制する化合物を用いる事で病変の縮小効果があるのかマウスモデルへ薬剤を投与し検討中である。本実験により、難病である脈管奇形に対し、分子的な病態機序に基づく新たな薬剤開発が期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

脈管奇形が頭頸部領域に頻発するのは、脈管の発生母体が頭頸部では異なるからだという、自身の業績に基づき研究を開始した。頭頸部領域の脈管起源を標識するCreマウスを用い、特定の細胞に変異遺伝子を導入したマウスモデルを用い、ヒト脈管奇形の解剖学的な特殊性を明らかにした。また、単離した細胞を用いたシングルセル解析から、病態形成に重要だと考えられるシグナル変動を見出した。このシグナルを抑制する事で脈管奇形の病態が抑制できるのか現在検討中である。同時に論文作成も開始しており、当初の計画以上に進展していると考える。

Strategy for Future Research Activity

現在おこなっている解析を継続し、知見をより確かなものへとしていく。本年度中に論文化を行う。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2024 2023

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Comprehensive phenotypic and genomic characterization of venous malformations2024

    • Author(s)
      Hirose Katsutoshi、Hori Yumiko、Ozeki Michio、Motooka Daisuke、Hata Kenji、Tahara Shinichiro、Matsui Takahiro、Kohara Masaharu、Maruyama Kazuaki、Imanaka-Yoshida Kyoko、Toyosawa Satoru、Morii Eiichi
    • Journal Title

      Human Pathology

      Volume: 145 Pages: 48-55

    • DOI

      10.1016/j.humpath.2024.02.004

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sirt3 Regulates Proliferation and Progesterone Production in Leydig Cells via Suppression of Reactive Oxygen Species2024

    • Author(s)
      Matoba Hisanori、Fujii Chifumi、Maruyama Kazuaki、Kawakubo Masatomo、Momose Masanobu、Sano Kenji、Imamura Hitomi、Kurihara Hiroki、Nakayama Jun
    • Journal Title

      Endocrinology

      Volume: 165 Issue: 4 Pages: 165-169

    • DOI

      10.1210/endocr/bqae017

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The development of early human lymphatic vessels as characterized by lymphatic endothelial markers2024

    • Author(s)
      Yamaguchi Shoichiro、Minamide Natsuki、Imai Hiroshi、Ikeda Tomoaki、Watanabe Masatoshi、Imanaka-Yoshida Kyoko、Maruyama Kazuaki
    • Journal Title

      The EMBO Journal

      Volume: 43 Issue: 5 Pages: 868-885

    • DOI

      10.1038/s44318-024-00045-0

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Tenascin-C in Tissue Repair after Myocardial Infarction in Humans2023

    • Author(s)
      Matsui Kenta、Torii Sota、Hara Shigeru、Maruyama Kazuaki、Arai Tomio、Imanaka-Yoshida Kyoko
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Issue: 12 Pages: 10184-10184

    • DOI

      10.3390/ijms241210184

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structural and functional analysis of the newt lymphatic system2023

    • Author(s)
      Banda Chihena H.、Shiraishi Makoto、Mitsui Kohei、Okada Yoshimoto、Danno Kanako、Ishiura Ryohei、Maemura Kaho、Chiba Chikafumi、Mizoguchi Akira、Imanaka-Yoshida Kyoko、Maruyama Kazuaki、Narushima Mitsunaga
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 6902-6902

    • DOI

      10.1038/s41598-023-34169-w

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] リンパ管から見たCardioOncology2024

    • Author(s)
      丸山 和晃,今中-吉田 恭子
    • Organizer
      第113回日本病理学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] COVID-19ワクチン関連心筋炎における心筋組織の病理学的特徴-COMBAT研究-2024

    • Author(s)
      丸山和晃,今中-吉田 恭子
    • Organizer
      第113回日本病理学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Lymphatic vessel development in human embryos2024

    • Author(s)
      丸山 和晃
    • Organizer
      Gordon Research Conference
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マウス心臓リンパ管の生後発達制御メカニズムの解明2024

    • Author(s)
      長尾 奏花,丸山 和晃,今中-吉田 恭子
    • Organizer
      第113回日本病理学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Tenascin-C 過剰発現は心筋炎を増悪する2024

    • Author(s)
      西本 圭那,丸山 和晃,今中-吉田 恭子
    • Organizer
      第113回日本病理学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 放射線関連心臓病(RACD)マウスモデルの構築2024

    • Author(s)
      鈴木 佳孝,野本 由人,丸山 和晃,今中-吉田 恭子
    • Organizer
      第113回日本病理学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ARHGAP29 is a key effector of Sema3E-PlxnD1 signaling in lymphatic endothelial cells2023

    • Author(s)
      Sota Torii,Yuhko Kobayashi,Takashi Shiromizu,Kazuaki Maruyama,Kyoko Imanaka-yoshida
    • Organizer
      Cell Bio 2023 Boston (ASCB/EMBO meeting 2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Overexpression of tenascin-C may aggravate myocarditis via suppressing lymphangiogenesis2023

    • Author(s)
      Keina Nishimoto,Nanako Nakanishi,Seiya Suzuki,Kazuaki Maruyama,Toshimichi Yoshida,Kyoko Imanaka-Yoshida
    • Organizer
      Cell Bio 2023 Boston (ASCB/EMBO meeting 2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] リンパ管発生の時空間的な解析と病態形成への影響2023

    • Author(s)
      丸山 和晃
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会-脈管ダイナミクス-
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] BAR ドメインタンパクARHGAP29 はリンパ管内皮細胞における Semaphorin3E-PlexinD1 シグナル下流因子候補である2023

    • Author(s)
      鳥居 壮多,丸山 和晃,今中 恭子
    • Organizer
      第47回日本リンパ管学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト胎児胚を用いたリンパ管発生過程の解明2023

    • Author(s)
      丸山 和晃,山口 翔一郎,南出 夏葵,今中 恭子
    • Organizer
      第47回日本リンパ管学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Book] Medical Science Digest2023

    • Author(s)
      丸山和晃
    • Total Pages
      68
    • Publisher
      (株)ニュー・サイエンス社
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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