Contribution of exosome to the progression of endothelial mesenchymal transition in pulmonary arterial hypertension

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K09588
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 長岡 鉄太郎 順天堂大学, 医学部, 准教授 (70407295)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 守尾 嘉晃 順天堂大学, 医学部, 非常勤講師 (30365663) ; 高橋 史行 順天堂大学, 医学部, 准教授 (70327823)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: エクソソーム / 肺動脈性肺高血圧症 / 血管内皮細胞 / 血管平滑筋細胞 / 内皮間葉転換 / microRNA

Outline of Annual Research Achievements

肺動脈の異常収縮と血管リモデリングが肺動脈性肺高血圧症（PAH）の主病態である。肺動脈のリモデリングは、まずは血管平滑筋から成る肺動脈中膜の肥厚が起こり、その後に血管内膜の増殖性閉塞性病変が形成される。血管内膜増殖性病変の進展機構に関しては、血管内皮間葉転換（EndMT）の関与が示唆されている。PAHの血管病変の進展には、血管平滑筋と内皮細胞の同種もしくは異種細胞間の情報伝達が重要な役割を果たすと考えられるが、詳細な伝達機構については未だ明らかでない。エクソソーム（Exo）は小胞内にmicroRNAや各種タンパク質を含んで細胞外に分泌される。Exo内のmicroRNAは細胞外でも安定した状態で保たれ、細胞間の情報伝達に重要な役割を果たすことが知られている。我々は、PAHの肺動脈の平滑筋と内膜のリモデリングにExoが関与すると仮説をたて、各種実験を行ってきた。
我々は各種増殖因子で血管平滑筋（HPASMC）を刺激後に、培養液から回収したExoをコントロールHPASMCに投与し増殖誘導を試みた。また、血管内皮細胞（HPMVEC）にEndMTを誘導し、培養液から回収したExoによるコントロールHPMVECのEndMT誘導も検証した。さらに、増殖刺激したHPASMCとEndMT誘導したHPMVECから回収したExoを交互に異種細胞に投与し、Exoを介した細胞間の相互作用についても評価を行った。回収できるExoの量は各細胞のコンディションによって大きく異なり、必要量のExoの回収に予想以上の時間と費用が必要であった。現在必要な量のExoの回収が終了し、proliferation assay（HPASMC)や、wound healing assayやtube formation assay（HPMVEC)を用いて各細胞の機能評価が進行中であり、マウスを用いた実験系も順次開始予定である。