炎症制御因子としてのスフィンゴシン－１－リン酸の血管障害における役割

• Project Area: Machineries of bioactive lipids in homeostasis and diseases
• Project/Area Number: 23116509
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 多久和 陽 金沢大学, 医学系, 教授 (60171592)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000); Fiscal Year 2012: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000); Fiscal Year 2011: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
• Keywords: スフィンゴシン-1-リン酸 / 脂質メディエーター / 血管 / 炎症 / 病態生理

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、以下の研究に取り組んだ。S1P1は血管内皮細胞のアドヘーレンスジャンクション（AJ）強化作用により、血管透過性を抑制する。一方、S1P2の血管透過性制御における機能は不明の点が多い。そこで、S1P2-/-マウスを用いた抗原感作やPAF投与によるアナフィラキシーモデルにおいて、肺血管透過性を評価した。また、S1P2-/-マウスから肺毛細血管内皮細胞を単離・単層培養し、AJ構築と接着分子VE-カドヘリン分子細胞内領域会合シグナル分子の集合と活性化を、免疫染色、免疫沈降・ウエスタン法、プルダウン法などにより解析した。S1P2の作用機構については、Akt-eNOS経路を中心に解析した。
以下の結果が得られた。アナフィラキシーによる肺血管透過性亢進病態において、S1P2-/-マウスでは野生化マウスに比較して、エバンスブルー法・組織像解析による肺血管透過性亢進、その結果の血液濃縮（ヘマットクリット測定）、血圧低下、体温低下のいずれの応答も増強していた。その結果、S1P2-/-マウスの生存は野生化マウスに比較して低下した。さらに、これらの現象の機構を検討した。S1P2-/-マウスでは野生化マウスに比較して、NO産生が亢進していた。S1P2-/-マウスから単離した内皮細胞において、PAF刺激によるAJ結合崩壊は、S1P2-/-マウス内皮細胞においてより顕著であることを見出した。
これらの結果は、従来から知られていたS1P1受容体の他に、S1P2シグナル系がAJの障壁機能障害を防御する作用を有することを示した。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Sphingosine-1-phosphate as a mediator involved in development of fibrotic diseases (2013)
  • Author(s): Takuwa Y
  • Journal Title: Biochim Biophys Acta Volume: 183 Issue: 1 Pages: 185-192
  • DOI: 10.1016/j.bbalip.2012.06.008
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Essential role of class II PI3K-C2α in sphingosine-1-phosphate receptor-1 mediated signaling and migration in endothelial cells (2013)
  • Author(s): Biswas K, Yoshioka K, Asanuma K, Okamoto Y, Takuwa N, Sasaki T, TakuwaY
  • Journal Title: J. Biol. Chem Volume: 288 Issue: 4 Pages: 2325-2339
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.409656
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sphingosine-1-Phosphate Signaling and Cardiac Fibrosis. (2013)
  • Author(s): Takuwa N
  • Journal Title: Inflammation and Regeneration Volume: 33 Pages: 96-108
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] PI3キナーゼ・ファミリーの血管における生理機能：クラスⅡα型PI３キナーゼC2αによる新たな血管恒常性維持機構 (2013)
  • Author(s): 吉岡 和晃
  • Journal Title: 血管 Volume: 36 Pages: 1-9
• [Journal Article] 血管新生の基礎と臨床 (2013)
  • Author(s): 多久和 陽
  • Journal Title: Bio Clinica Volume: 28 Pages: 16-17
• [Journal Article] Sphingosine-1-phosphate signaling in physiology and diseases (2012)
  • Author(s): Takuwa Y
  • Journal Title: BioFactors Volume: 38 Issue: 5 Pages: 329-337
  • DOI: 10.1002/biof.1030
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Antagonism of sphingosine 1-phosphate receptor 2 causes a selective reduction of portal vein pressure in bile duct-ligated rats (2012)
  • Author(s): Kegeyama Y
  • Journal Title: Hepatology Volume: 56 Issue: 4 Pages: 1427-1438
  • DOI: 10.1002/hep.25780
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Overexpression of sphingosine kinase 1 prevents ceramide accumulation and ameliorates muscle insulin resistance in high fat-fed mice. (2012)
  • Author(s): Bruce CR, Risis S, Babb JR, Yang C, Kowalski GM, Selathurai A, Lee-Young RS, Weir JM, Yoshioka K, Takuwa Y, Meikle PJ, Pitson SM and Febbraio MA
  • Journal Title: Diabetes Volume: 61 Issue: 12 Pages: 3148-3155
  • DOI: 10.2337/db12-0029
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Essential role of endothelial class II PI3K-C2αin angiogenesis and vascular barrier function (2012)
  • Author(s): Yoshioka K, Yoshida K, Cui H, Wakayama T, Takuwa N, Okamoto Y, Du W, Qi X, Asanuma K, Sugihara K, Aki S, Miyazawa H, Biswas K, Nagakura C, Ueno M, Iseki S, Schwartz JR, Okamoto H, Sasaki T,Matsui O, Asano M, Adams HR, Takakura N, Takuwa Y.
  • Journal Title: Nature med Volume: 18 Issue: 10 Pages: 1560-1569
  • DOI: 10.1038/nm.2928
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Involvement of membrane type1-matrix metalloproteinase(MT1-MMP) in rage activation signalingpathways (2011)
  • Author(s): Kamioka M, Ishibashi T, Ohkawara H, Eguchi R, Sugimoto K, Uekita H, Matsui T, Yamagishi SI, Ando K, Sakamoto T, Sakamoto N, Takuwa Y, Wada I, Shiomi M, Maruyama Y, Takeishi Y.
  • Journal Title: J Cell Physiol Volume: 226(6) Issue: 6 Pages: 1554-1563
  • DOI: 10.1002/jcp.22492
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of gomisin A on vascular contraction in rat aortic rings Naunyn-Schmiedeberg (2011)
  • Author(s): Seok YM, Choi YW, Kim GD, Kim HY, Takuwa Y, Kim IK.
  • Journal Title: Archives of Pharmacology Volume: 383(1) Issue: 1 Pages: 45-56
  • DOI: 10.1007/s00210-010-0571-0
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Intraradial administration of fasudil inhibits augmented Rho kinase activity to effectively dilate spastic radial artery in coronary artery bypass grafting surgery (2011)
  • Author(s): Takagi T
  • Journal Title: J Thorac Cardiovasc Surg Volume: 142 Issue: 2 Pages: e59-e65
  • DOI: 10.1016/j.jtcvs.2011.01.055
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Tumor-suppressive Sphingosine-1-phosphate Receptor-2 Counteracting Tumor-promoting Sphingosine-1-phosphate Receptor-1 and Sphingosine Kinase 1-Jekyll Hidden behind Hyde (2011)
  • Author(s): Takuwa N
  • Journal Title: Am J Cancer Res Volume: 1 Pages: 460-481
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Crucial role of membrane type 1 matrix metalloproteinase (MT1-MMP) in RhoA/Rac1-dependent signaling pathways in thrombin-stimulated endothelial cells (2011)
  • Author(s): Ando K
  • Journal Title: J Atheroscler Thromb Volume: 18 Pages: 762-773
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] G Protein-coupled sphingosine-1-phosphate receptors : potential molecular targets for angiogenic and anti-angiogenic therapies (2011)
  • Author(s): Takuwa N
  • Journal Title: Biomed Rev Volume: 22 Pages: 15-29
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] スフィンゴシン-1-リン酸と炎症 (2011)
  • Author(s): 多久和陽
  • Journal Title: 感染・炎症・免疫 Volume: 41 Pages: 14-25
• [Presentation] クラスII 型PI3 キナーゼC2α はエンドソーム上でのS1P によるRac1 活性化を制御して内皮細胞遊走を調節する (2013)
  • Author(s): Kuntal Biswas
  • Organizer: 第90回日本生理学会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
  • Year and Date: 2013-03-27
• [Presentation] クラスII型PI3キナーゼC2αはメンブレン・トラフィッキング調節を介する血管形成及び恒常性維持に必須である (2013)
  • Author(s): 吉岡和晃
  • Organizer: 第90回日本生理学会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
  • Year and Date: 2013-03-27
  • Invited
• [Presentation] ClassII PI3-kinase, PI3K-C2alpha, mediates S1P-induced endothelial cell migration through endosomal Rac1 activation (2013)
  • Author(s): Kuntal Biswas
  • Organizer: Gordon Reseach Conference Vascular Cell Biology
  • Place of Presentation: Four Points Sheraton / Holiday Inn Express（ＵＳＡ）
  • Year and Date: 2013-01-27
• [Presentation] Endothelial PI3K-C2α, a class II PI3K, has an essential role in angiogenesis and vascular barrier function. (2013)
  • Author(s): Yoshioka K
  • Organizer: Gordon Reseach Conference Vascular Cell Biology
  • Place of Presentation: Four Points Sheraton / Holiday Inn Express（ＵＳＡ）
  • Year and Date: 2013-01-27
• [Presentation] Endothelial PI3K-C2a, a class II PI3K in angiogenesis and vascular barrier function (2013)
  • Author(s): Yoh Takuwa
  • Organizer: Gordon Reseach Conference Vascular Cell Biology
  • Place of Presentation: Four Points Sheraton / Holiday Inn Express（ＵＳＡ）
  • Year and Date: 2013-01-27
  • Invited
• [Presentation] スフィンゴシン-1- リン酸特異的2 型受容体は内皮型一酸化窒素合成酵素を抑制することによりアナフィラキシーショックに対して保護的に働く (2013)
  • Author(s): 崔弘
  • Organizer: 第90回日本生理学会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
• [Presentation] クラスII型PI3キナーゼC2αは血管形成・血管恒常性維持に必須である (2012)
  • Author(s): 吉岡 和晃
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡（福岡県）
  • Year and Date: 2012-12-11
  • Invited
• [Presentation] クラスII型PI3キナーゼC2αはエンドソーム上でのRac1活性化を制御してスフィンゴシン-１-リン酸（S1P）による血管内皮細胞遊走・管腔形成を調節する。 (2012)
  • Author(s): Kuntal Biswas
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡（福岡県）
  • Year and Date: 2012-12-11
• [Presentation] Class II PI3 kinase C2α has a crucial role in vascular formation and barrier integrity (2012)
  • Author(s): Kazuaki Yoshioka
  • Organizer: 第20回日本血管生物医学会
  • Place of Presentation: あわぎんホール（徳島県）
  • Year and Date: 2012-12-05
• [Presentation] クラスII 型PI3 キナーゼC2αは血管新生・恒常性維持に必須である (2012)
  • Author(s): 吉岡 和晃
  • Organizer: 第59回中部生理学会
  • Place of Presentation: 自然科学研究機構岡崎コンファレンスセンター（愛知県）
  • Year and Date: 2012-11-16
• [Presentation] Class II PI3K-C2alpha is essential for vascular barrier integrity (2012)
  • Author(s): Kazuaki Yoshioka
  • Organizer: International Endotoxin and Innate Immunity Society Meeting
  • Place of Presentation: 学術総合センター（東京都）
  • Year and Date: 2012-10-23
• [Presentation] Essential role of class IIα-isoform PI3 kinase (PI3K-C2α) in sphingosine-1-phosphate(S1P-induced endothelial cell migration (2012)
  • Author(s): 多久和 陽
  • Organizer: 第７回 スフィンゴテラピィ研究会
  • Place of Presentation: 能登ロイヤルホテル（石川県）
  • Year and Date: 2012-07-13
• [Presentation] Role of sphingosine-1-phosphate in cardiac remodeling and protection (2012)
  • Author(s): Yoh Takuwa
  • Organizer: The 1st International Symposium on Lipid Mediators
  • Place of Presentation: 九州大学医学部百年講堂（福岡県）
  • Year and Date: 2012-06-06
  • Invited
• [Presentation] クラスIIα;型PI3キナーゼC2αは血管形成に必須である (2012)
  • Author(s): 吉岡 和晃
  • Organizer: 第54回 日本脂質生化学会
  • Place of Presentation: 九州大学医学部百年講堂（福岡県）
  • Year and Date: 2012-06-06
• [Presentation] クフスII型PI3キナーゼC2αノックアウトマウスにおける血管障壁機能の異常 (2012)
  • Author(s): 吉岡和晃
  • Organizer: 第89回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 長野県松本文化会館(長野県)(招待講演)
• [Presentation] スフィンゴシン-1-リン酸による血管内皮細胞遊走におけるクラスII型PI3キナーゼC2αの役割 (2012)
  • Author(s): Kuntal Biswas
  • Organizer: 第89回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 野県松本文化会館(長野県)
• [Presentation] 血管平滑筋収縮における新しいCa 2+標的-ミオシン軽鎖ホスファターゼ (2011)
  • Author(s): 多久和陽
  • Organizer: 第27回スパズム・シンポジウム
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都府)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-07-30
• [Presentation] Role of Lysophospholipid Mediator Sphingosine-1-phosphate in Cardiac Fibrosis (2011)
  • Author(s): Yoh Takuwa
  • Organizer: 1st Meeting of Asian-Pacific Federation of Inflam mation and Regeneration and第32回日本日本炎症・再生医学会シンポジウム
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都府)(招待講演)
• [Presentation] Function role of sphingosine-1-phosphate signaling in angiogenesis (2011)
  • Author(s): Yasuo Okamoto
  • Organizer: The 1st Asia-Pacific Vascular Biology Meeting and第19回日本血管生物医学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京ステーションコンファレンス(東京都)(招待講演)
• [Remarks] 血管分子生理学教室（旧生理学第一講座）
  • URL: http://physiology1.w3.kanazawa-u.ac.jp/
• [Remarks]
  • URL: http://physiologyl.w3.kanazawa-u.ac.jp/
• [Patent(Industrial Property Rights)] 血管内皮関門障害に関連した疾患又は症状を予防及び/又は治療するための候補物質のスクリーニング方法 (2013)
  • Inventor(s): 多久和 陽
  • Industrial Property Rights Holder: 多久和 陽
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2013-033893
  • Filing Date: 2013-02-22