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2015 Fiscal Year Research-status Report

活性化内皮特異的エクソソーム解析によるCOPD病態マーカーの開発

Research Project

Project/Area Number 15K09206
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

山田 充啓  東北大学, 大学病院, 助教 (00396483)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉岡 祐亮 (吉岡祐亮)  国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 研究員 (60721503)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsバイオマーカー
Outline of Annual Research Achievements

エクソソーム(exosome)は体液中に存在する細胞外小胞で、遺伝情報やタンパク質を細胞間伝搬する。癌を中心に解析が進む中、COPDなど呼吸器疾患での動態・機能は不明である.そこで申請者はCOPD病態に関与する刺激が血管内皮細胞のエクソソーム分泌に与える影響を調べた。ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)、ヒト肺微小血管内皮細胞(HMVEC)にTNFα、H2O2、peroxynitriteを投与し、上清中の汎エクソソーム、内皮細胞特異的エクソソームを測定した。測定にはAlphaLISAを応用したExoScreen法を用いた。非刺激下では汎エクソソーム、恒常的内皮マーカー陽性エクソソームは検出できたが、活性化内皮マーカー陽性エクソソームは検出できなかった。TNFα投与下では汎エクソソームが増加し、活性化内皮マーカー陽性エクソソームが検出された。本結果から炎症性刺激が血管内皮細胞のエクソソーム放出を促進し、さらにエクソソームの表面抗原を変化させると考えられた。
次に肺疾患にてエクソソーム内のmicroRNAが変動しているか、まず肺線維症にて検討することにした。IPFにおける標的microRNAを効率的に探索するため、ブレオマイシン肺線維症モデルマウスの血清エクソソームmicroRNAの網羅的解析を行った。エクソソーム量による補正下においてmicroRNA-21-5pおよび155-5pが有意に上昇していた。N数を増やした確認実験では、microRNA-21-5pが急性期(day7)、慢性・線維化期(day14・28)ともに有意な上昇していた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初予定していたCOPDだけではなく、難治性肺疾患の一つである、特発性肺線維症のマーカーとなりうるエクソソームmicroRNA候補も見出すことができており、今後、ヒト検体による解析を進めることにより、難治性呼吸器疾患の病態マーカーを探索・確立することができると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

血清エクソソームmicroRNA-21-5pが特発性肺線維症の病態・予後予測マーカーーとなりうるか、特発性肺線維症患者コホートにて検討する予定である。
またCOPDについては、COPD患者の気道上皮被覆液(epithelial lining fluid; ELF))に含まれるエクソソームmicroRNAの網羅的発現解析をPCRにて解析を行い、COPD病態におけるmicroRNAの発現変動を解析する予定である。

Causes of Carryover

今年度の研究では効率よく研究を行うことができ、かつ学内や分担研究者の研究設備を使用することができたこともあり、使用額を抑える事ができたことに加え、今年度行う予定であった、網羅的発現解析を次年度に行うことになったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

エクソソームに内包されるmicroRNAの網羅的発現解析を中心とした解析を進める予定であり、翌年度分と合わせ、使用する予定である。

  • Research Products

    (8 results)

All 2015

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

  • [Journal Article] Cutting edge of COPD therapy: current pharmacological therapy and future direction.2015

    • Author(s)
      Yamada Mitsuhiro and Ichinose Masakazu
    • Journal Title

      COPD Research and Practice

      Volume: 1 Pages: 5

    • DOI

      0.1186/s40749-015-0009-7

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 呼吸器疾患の分子病態に迫る「エクソソーム」2015

    • Author(s)
      山田充啓
    • Journal Title

      Respiratory Medical Research

      Volume: 3 Pages: 8-13

  • [Journal Article] エクソソームが映し出す血管病の新たな側面 「血管炎症におけるエクソソームを用いたバイオマーカー」2015

    • Author(s)
      山田充啓
    • Journal Title

      血管医学

      Volume: 16 Pages: 61-68

  • [Journal Article] 細胞外小胞によるバイオマーカーの進展「細胞外小胞に着目した呼吸器疾患の診断・病態マーカーの探索」2015

    • Author(s)
      山田充啓
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 255 Pages: 203-208

  • [Presentation] 炎症は再生を抑制するか“Inflammation and Regeneration in Cross-organs”「肺の再生と炎症」2015

    • Author(s)
      山田充啓
    • Organizer
      第36回 日本炎症・再生医学会 シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京、虎ノ門ヒルズフォーラム
    • Year and Date
      2015-07-22
    • Invited
  • [Presentation] The Detection of Cell Type-Specific Extracellular Vesicles Derived from Lung Epithelial Cells, Stable or Cytokine-Activated Endothelial Cells by Exoscreen.2015

    • Author(s)
      Makiguchi T, Yamada M, Yoshioka Y, Sugiura H, Koarai A, Kubo H, Ochiya T, Kikuchi T, Ichinose M.
    • Organizer
      American Thoracic Society International Conference
    • Place of Presentation
      Denver, USA
    • Year and Date
      2015-05-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 炎症刺激・酸化・ニトロ化ストレス下の血管内皮細胞由来エクソソームの動態2015

    • Author(s)
      牧口友紀,山田充啓,吉岡祐亮,杉浦久敏,小荒井晃,久保裕司,落谷孝広,一ノ瀬正和
    • Organizer
      第55回日本呼吸器学会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京、東京国際フォーラム
    • Year and Date
      2015-04-18
  • [Presentation] RDSの多面的評価 「エクソソームとmicroRNA: 新規病態マーカーとしての可能性」2015

    • Author(s)
      山田充啓
    • Organizer
      第55回日本呼吸器学会学術講演会 シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京、東京国際フォーラム
    • Year and Date
      2015-04-17
    • Invited

URL: 

Published: 2017-01-06  

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