Elucidation of novel mechanisms of essential hypertension development: focus on exosome

• Project/Area Number: 23K21278
• Project/Area Number (Other): 21H02370 (2021-2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2021-2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 山脇 英之 北里大学, 獣医学部, 教授 (60399607)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000); Fiscal Year 2024: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2022: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
• Keywords: エクソソーム / 高血圧 / 循環器 / 高血圧症 / 多臓器連関 / 細胞外小胞

Outline of Research at the Start

本態性高血圧症の罹患率は我が国で非常に高く心疾患のリスクになるが、その根本的な原因因子は特定されていない。エクソソームは種々の分子種を内包し、細胞間の情報伝達を介して様々な疾患の病態を制御する。また、疾患の病態制御には複数の臓器間の相互作用を介した臓器連関が重要である。本研究は、モデル動物を使用して、1)本態性高血圧症の病態制御に関わる血漿中エクソソーム由来の因子を同定するとともに、2)その作用機序について多臓器連関を介した機構に着目して解明することを目的とする、研究計画である。

Outline of Annual Research Achievements

本態性高血圧症の罹患率は我が国で非常に高く、動脈硬化症や心筋・脳梗塞等の心血管疾患のリスク因子となるが、その根本的な原因因子は特定されていない。エクソソームは核酸を含む種々の分子種を内包し、それらの細胞間での情報伝達を介して様々な疾患の病態を制御することが明らかになりつつある。加えて、様々な疾患の病態制御には複数の臓器間の相互作用を介した多臓器連関が重要である。本研究はこのような背景に基づき、疾患モデル動物を使用して、1)本態性高血圧症の病態制御に関わる血漿中エクソソーム由来の因子を同定するとともに、2)その作用機序について多臓器連関を介した機構に着目して解明することを目的とする。エクソソームと臓器連関に着目し高血圧症に関する検討を行う本研究の成果により、本態性高血圧症に対する新たな病態メカニズム解明と、画期的な治療・診断法の提案につなげることを目指すものである。当該年度は、本態性高血圧症モデルである自然発症高血圧ラット(SHR)と対照で正常血圧のウイスター京都ラット(WKY)の血漿中エクソソームを研究代表者の研究室で有効性を確認した方法で単離した後、エクソソーム由来のノンコーディングRNAの１つであるマイクロRNA (miRNA)を抽出し、次世代シーケンサーを用いてRNA sequence解析によるmiRNAの網羅的解析を行った。その結果、SHRの血漿中エクソソームにおいてWKY血漿中エクソソームと比較して、発現が上昇または減少するmiRNAとそれらの標的となる遺伝子の候補をいくつか同定した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

モデル動物由来血漿中エクソソームの有効な単離方法を確認した上で、エクソソームを単離し、そこに含まれるmiRNAの網羅的解析を実施し、発現変動があるmiRNAとその標的となる遺伝子の候補をいくつか見出すことが出来たため。

Strategy for Future Research Activity

これまでの研究で、血漿中エクソソームから抽出したmiRNAの網羅的解析を行い、血圧制御に関わると予想される原因因子の候補の探索を進めて来た。今後は探索した候補因子の機能解析を行う。加えて、この候補因子がどの臓器由来かを探索する。これらの研究により新たな薬物療法を探索する。

Research Products

• [Remarks] 北里大学獣医薬理学研究室ホームページ
  • URL: http://www.vmas.kitasato-u.ac.jp/pharmacology/index.html