• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2017 Fiscal Year Annual Research Report

A novel therapeutic strategy for aortic dissection

Research Project

Project/Area Number 16H05428
Research InstitutionKurume University

Principal Investigator

青木 浩樹  久留米大学, 循環器病研究所, 教授 (60322244)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 啓之  久留米大学, 医学部, 教授 (70197466)
大野 聡子  久留米大学, 医学部, 助教 (80569418)
古荘 文  久留米大学, 医学部, 助教 (80597427)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords大動脈解離 / 細胞増殖 / mTOR
Outline of Annual Research Achievements

マウスモデルにおいてラパマイシンの前投与は大動脈解離の発症を完全に阻止した。さらに、大動脈壁の脆弱性が既に惹起された後からラパマイシンを投与すると解離の進展は抑制された。このことから、mTOR経路は解離の発症および進展のいずれでも重要な役割を果たすことが示された。
マウス解離モデルにおいて、解離発症に際して発現が変化する遺伝子について発現制御ネットワークを同定した。ネットワークでは細胞周期、炎症関連、細胞遊走、筋細胞分化に関わる遺伝子群が、それぞれ発現クラスターを形成することを見出した。解離刺激は細胞周期、炎症関連遺伝子発現を促進し、細胞遊走、筋細胞分化に関わる遺伝子群を抑制した。mTOR阻害薬であるラパマイシンは細胞周期関連遺伝子群の増加を抑制し細胞遊走、筋細胞分化関連遺伝子をさらに抑制する一方、炎症応答には大きな影響を与えなかった。
解離病態におけるmTOR経路の役割をさらに明らかにするために、大動脈サンプルのウェスタンブロットによりタンパクレベルの発現解析を行った。解離刺激は、細胞周期を司るG1サイクリン(Cyclin D3)の発現、炎症制御因子JnkおよびStat3の活性、細胞外マトリックスおよび平滑筋細胞文化を制御するSmad2の活性、そしてmTORの活性を亢進させた。ラパマイシンは解離刺激によるCyclin D3発現およびmTOR活性化を抑制したが、炎症経路であるJnk活性を抑制しなかった。興味深いことにStat3活性はラパマイシン投与でさらに亢進した。平滑筋細胞分化マーカーであるミオシン重鎖アイソフォームSM2の発現は解離刺激では明らかな変化を示さなかったがラパマイシンで増加し、mTOR経路が平滑筋分化に関与することを示唆した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

計画に沿ってmTORを中心とする解離病態の解明を進めた。mTORが解離発症に果たす役割とともに大動脈壁の破壊進展に果たす役割を検討し、発症、進展双方に関与することを明らかにした。mTORによる解離病態制御を遺伝子発現ネットワークの観点から解析し、病態に関与する発現モジュールを同定した。さらにタンパク発現の双方から検討し、遺伝子発現ネットワークから得られた結論を支持するデータを得た。
マウス解離モデルにおけるトランスクリプトーム・ネットワーク解析の結果は、細胞増殖、筋肉細胞分化が解離病態の根幹であるという予想外の可能性を示唆する。タンパク発現解析もこのトランスクリプトーム解析の解釈を支持する結果を示した。これらのデータから、炎症を中心とする現在の解離病態理解のパラダイムを変える可能性がある重要な知見が得られた。

Strategy for Future Research Activity

解離好発部位における細胞増殖、平滑筋細胞分化、Stat3活性化の空間的相関からこれらの関連の具体像を追求する。mTOR作動薬投与により病態に介入することで、mTORを中心とした病態制御機構の解明を進める。解離刺激およびmTOR作動薬による介入の有無における大動脈壁の機械特性の変化を、血管強度測定装置および超音波による血管ストレイン解析から明らかにする。ヒト解離組織においてmTOR系の活性を組織染色で解析する。マウス解離モデル解析から同定される解離制御因子(細胞増殖、分化に関わる因子)の挙動を明らかにし、mTOR作動薬による介入による変化を明らかにする。マクロファージおよび血管平滑筋細胞の伸展培養系において、同様に解離制御因子の挙動を明らかにし、mTOR作動薬による介入による変化を明らかにすることで解離病態の本質に迫る。

  • Research Products

    (17 results)

All 2018 2017

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 6 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Cytokine Profile of Human Abdominal Aortic Aneurysm: Involvement of JAK/STAT Pathway2018

    • Author(s)
      .Ohno T, Aoki H, Ohno S, Nishihara M, Furusho A, Hiromatsu S, Akashi H, Fukumoto Y, Tanaka H
    • Journal Title

      Ann Vasc Dis

      Volume: 11 Pages: 84-90

    • DOI

      10.3400/avd.oa.17-00086

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Propagation-based phase-contrast synchrotron imaging of aortic dissection in mice: from individual elastic lamella to 3D analysis2018

    • Author(s)
      Logghe G, Trachet B, Aslanidou L, Villaneuva-Perez P, De Backer J, Stergiopulos N, Stampanoni M, Aoki H, Segers P
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 8 Pages: 2223

    • DOI

      10.1038/s41598-018-20673-x

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Involvement of B Cells, Immunoglobulins, and Syk in the Pathogenesis of Abdominal Aortic Aneurysm2018

    • Author(s)
      Furusho A, Aoki H, Ohno-Urabe S, Nishihara M, Hirakata S, Nishida N, Ito S, Hayashi M, Imaizumi T, Hiromatsu S, Akashi H, Tanaka H, Fukumoto Y
    • Journal Title

      J Am Heart Assoc

      Volume: 7 Pages: e007750

    • DOI

      10.1161/JAHA.117.007750

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characterization of SMAD2 Activation in Human Thoracic Aortic Aneurysm2018

    • Author(s)
      Fukuda H, Aoki H, Yoshida S, Tobinaga S, Otsuka H, Shojima T, Takagi K, Fukumoto Y, Akashi H, Kato S, Tanaka H
    • Journal Title

      Ann Vasc Dis

      Volume: 11 Pages: 112-119

    • DOI

      10.3400/avd.oa.17-00114

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Role of Macrophage Socs3 in the Pathogenesis of Aortic Dissection2018

    • Author(s)
      Ohno‐Urabe Satoko、Aoki Hiroki、Nishihara Michihide、Furusho Aya、Hirakata Saki、Nishida Norifumi、Ito Sohei、Hayashi Makiko、Yasukawa Hideo、Imaizumi Tsutomu、Akashi Hidetoshi、Tanaka Hiroyuki、Fukumoto Yoshihiro
    • Journal Title

      Journal of the American Heart Association

      Volume: 7 Pages: e007389

    • DOI

      10.1161/JAHA.117.007389

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Loss of MURC/Cavin-4 induces JNK and MMP-9 activity enhancement in vascular smooth muscle cells and exacerbates abdominal aortic aneurysm2017

    • Author(s)
      Miyagawa Kotaro、Ogata Takehiro、Ueyama Tomomi、Kasahara Takeru、Nakanishi Naohiko、Naito Daisuke、Taniguchi Takuya、Hamaoka Tetsuro、Maruyama Naoki、Nishi Masahiro、Kimura Taizo、Yamada Hiroyuki、Aoki Hiroki、Matoba Satoaki
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 487 Pages: 587~593

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.04.096

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genetic Ablation of MicroRNA-33 Attenuates Inflammation and Abdominal Aortic Aneurysm Formation via Several Anti-Inflammatory Pathways2017

    • Author(s)
      Nakao Tetsushi、Horie Takahiro、Baba Osamu、Nishiga Masataka、Nishino Tomohiro、Izuhara Masayasu、Kuwabara Yasuhide、Nishi Hitoo、Usami Shunsuke、Nakazeki Fumiko、Ide Yuya、Koyama Satoshi、Kimura Masahiro、Sowa Naoya、Ohno Satoko、Aoki Hiroki、Hasegawa Koji、Sakamoto Kazuhisa、Minatoya Kenji、Kimura Takeshi、Ono Koh
    • Journal Title

      Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology

      Volume: 37 Pages: 2161~2170

    • DOI

      10.1161/ATVBAHA.117.309768

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The role of IL-6 in pathogenesis of abdominal aortic aneurysm in mice2017

    • Author(s)
      Nishihara Michihide、Aoki Hiroki、Ohno Satoko、Furusho Aya、Hirakata Saki、Nishida Norifumi、Ito Sohei、Hayashi Makiko、Imaizumi Tsutomu、Fukumoto Yoshihiro
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 12 Pages: e0185923

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0185923

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] MRTF-A Mediates Development of Aortic Dissection Through Aortic Smooth Muscle Cell Apoptosis and Inflammatory Response2018

    • Author(s)
      Sohei Ito, Hiroki Aoki, Satoko Ohno, Michihide Nishihara, Aya Furusho, Saki Hirakata, Norifumi Nishida, Makiko Hayashi, Koichiro Kuwahara, Yoshihiro Fukumoto
    • Organizer
      第82回日本循環器学会学術集会
  • [Presentation] Macrophage Stat3 Exacerbates Aortic Dissection through Dysregulated Differentiation of Macrophages and Smooth Muscle2018

    • Author(s)
      Satoko Ohno, Hiroki Aoki, Michihide Nishihara, Aya Furusho, Saki Hirakata, Norifumi Nishida, Sohei Ito, Makiko Hayashi, Koichiro Kuwahara, Yoshihiro Fukumoto
    • Organizer
      第82回日本循環器学会学術集会
  • [Presentation] Involvement of B cell/Syk axis in Development of Abdominal Aortic Aneurysm2018

    • Author(s)
      Aya Furusho, Hiroki Aoki, Satoko Ohno, Michihide Nishihara, Saki Hirakata, Norifumi Nishida, Sohei Ito, Makiko Hayashi, Koichiro Kuwahara, Yoshihiro Fukumoto
    • Organizer
      第82回日本循環器学会学術集会
  • [Presentation] Stat3 in smooth muscle cells prevents progression of aortic dissection by reinforcing the physical strength of aortic walls2018

    • Author(s)
      Saki Hirakata, Hiroki Aoki, Satoko Ohno, Michihide Nishihara, Aya Furusho, Norifumi Nishida, Sohei Ito, Makiko Hayashi, Koichiro Kuwahara, Yoshihiro Fukumoto
    • Organizer
      第82回日本循環器学会学術集会
  • [Presentation] High Salt and IL-17 Synergistically Worsen Aortic Dissection by Dysregulation of Extracellular Matrix2018

    • Author(s)
      Norifumi Nishida, Hiroki Aoki, Satoko Ohno, Michihide Nishihara, Aya Furusho, Saki Hirakata, Sohei Ito, Makiko Hayashi, Koichiro Kuwahara, Yoshihiro Fukumoto
    • Organizer
      第82回日本循環器学会学術集会
  • [Presentation] Myocardin-related transcription factor-A is required for development of aortic dissection2017

    • Author(s)
      Sohei Ito, Hiroki Aoki, Satoko Ohno, Michihide Nishihara, Aya Furusho, Saki Hirakata, Norifumi Nishida, Makiko Hayashi, Koichiro Kuwahara, Yoshihiro Fukumoto
    • Organizer
      ESC Congress 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] MRTF-A Mediates Development of Aortic Dissection Through Aortic Smooth Muscle Cell Apoptosis and Inflammatory Response2017

    • Author(s)
      Sohei Ito, Hiroki Aoki, Satoko Ohno, Michihide Nishihara, Aya Furusho, Saki Hirakata, Norifumi Nishida, Makiko Hayashi, Koichiro Kuwahara, Yoshihiro Fukumoto
    • Organizer
      American Heart Association Scientific Sessions 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] mTOR Promotes Aortic Dissection Through Cell Proliferation2017

    • Author(s)
      Makiko Hayashi, Hiroki Aoki, Satoko Ohno, Michihide Nishihara, Aya Furusho, Saki Hirakata, Norifumi Nishida, Sohei Ito, Yoshihiro Fukumoto
    • Organizer
      American Heart Association Scientific Sessions 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 塩分過剰による大動脈解離の増悪にはIL-17が関与する:マウス解離モデルを用いた検討2017

    • Author(s)
      西田憲史、青木浩樹、大野聡子、西原通秀、古荘文、平方佐季、林真貴子、伊東 壮平、福本義弘
    • Organizer
      第53回高血圧関連疾患モデル学会学術総会

URL: 

Published: 2018-12-17  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi