iPS細胞を用いた、もやもや病における脳出血発症メカニズムの解析と予防薬の研究

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K10286
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 数又 研 北海道大学, 大学病院, 講師 (60634144)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中山 若樹 北海道大学, 医学研究科, 講師 (40421961) ; 鐙谷 武雄 北海道大学, 大学病院, 助教 (80270726) ; 七戸 秀夫 北海道大学, 大学病院, 准教授 (80374479) ; 寳金 清博 北海道大学, 大学病院, 教授 (90229146)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: もやもや病 / 血管内皮細胞 / バリア機能 / tight junction

Outline of Annual Research Achievements

もやもや病は頭蓋内内頚動脈終末部の狭窄を主病変とし、狭窄の進行により脳梗塞や一過性脳虚血発作などの頭蓋内の虚血症状が引き起こされる。また、虚血の進行に伴い脳内の穿通動脈が発達し、もやもや血管と称される側副血行路が形成される。小児では虚血症状で発症することが多いが、成人男性において、脳出血の発症頻度が高くなり、神経症状の悪化に大きく関与する。脳出血の発症の要因として穿通動脈への長期間の血行力学的ストレスや動脈瘤の発生などが考えられているが、もやもや病患者の血管内皮細胞のバリア機能に関してはこれまで検討されていない。本研究では、iPS細胞から作製した血管内皮細胞を用いて、もやもや病の血管内皮細胞のバリア機能を解析する。もやもや病患者の末梢血から樹立したiPS細胞3株および健常者から樹立したiPS細胞3株を用いて血管内皮細胞を分化誘導した。VE-cadherin, CD31の免疫染色では健常者、もやもや病ともに発現に異常は認められなかった。内皮細胞からRNAを抽出し、マイクロアレイを行った。細胞間結合に関わる遺伝子は1482個あり、その中でもやもや病で有意に発現が低下していた遺伝子は13個あった。細胞間のtight junction機能に関わる遺伝子にはclaudin-1, が含まれ、細胞外マトリックス―細胞間の接着に関わる遺伝子としてdystonin、 nexilin、integrin β3が含まれていた。Integrin β3に関してはRT-PCRにて発現量の定量的解析を行い、もやもや病の血管内皮細胞において発現が低下していることを確認した。今後、その他の分子の遺伝子、たんぱく質の発現についても解析を進める予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

解析の候補となる分子の同定が順調に進んでいると考えている。

Strategy for Future Research Activity

今後、もやもや病において特異的に発現の低下、もしくは亢進している分子の解析をさらに進め、それらが内皮細胞自体の機能にどのように関わっているかを明らかにしていく予定である。

Causes of Carryover

試薬の使用量が想定よりも少なく済んだため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

研究をより推進させるために平成29年度は細胞培養の規模を拡大する予定であるため、必須である試薬の使用量が増加することが見込まれる。