2017 Fiscal Year Research-status Report
石灰化大動脈弁狭窄症－発症のトリガーとなる細胞の同定と石灰化機構の解明
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16K10449
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
瀬谷 和彦 弘前大学, 医学研究科, 助教 (40281919)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古川 賢一 弘前大学, 医学研究科, 准教授 (20165468)
福田 幾夫 弘前大学, 医学研究科, 教授 (50344594)
大徳 和之 弘前大学, 医学部附属病院, 准教授 (50374822)
村上 学 弘前大学, 医学研究科, 教授 (80302090)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 大動脈弁狭窄症 / 異所性石灰化 / 大動脈弁間質細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高齢者に好発する大動脈弁狭窄症は弁の異所性石灰化が重篤化に寄与し、弁置換術しか選択肢がない。高侵襲のため弁置換を受けられない患者も多く、保存的薬物治療法の開発への期待が大きい。
昨年度は、石灰化調節に関与していると考えられる候補タンパク質として、骨形成タンパク質２（BMP2）アンタゴニストであるマトリックスGlaタンパク質（MGP）や骨吸収を調節するWnt5a、脳性ナトリウム利尿ペプチド、平滑筋転写因子であるGATA5、細胞外マトリックス（ECM）タンパク質であるテネイシンX（TNX）を同定した。
平成29年度は大動脈弁から得た間質細胞（HAVICs）を用い、TNF-α誘発性石灰化における各候補タンパク質の発現について検討した。その結果、BNPやGATA5、Wnt5aについては遺伝子やタンパク質の両レベルで変化を認めなかったが、ECMタンパク質であるMGPやTNXでは、いずれも遺伝子やタンパク質レベルで有意な発現低下を示した。そこで、まずMGPについてHAVICsへのトランスフェクションにより過剰発現及びノックダウン細胞を作製してさらに検討を加えた。その結果、MGP過剰発現HAVICsではTNF-α誘発性石灰化を著しく抑制し、一方MGP低発現HAVICsがTNF-α無添加でも自発的に石灰化を起こすことを見出した（J Pharmacol Sci. 2018）。現在、TNXがMGPの場合と同様の挙動を示すのかどうかについて検証を行っている。
以上の結果は、ECMタンパク質の発現が低下している細胞が大動脈弁狭窄症における石灰化進行の原因細胞となり得る可能性を強く示唆している。次年度は、細胞や組織レベルでMGPやTNXの発現低下による石灰化誘発の分子機構や病態生理学的意義を明らかにすることで、原因細胞の特定につなげていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前回の遺伝子発現解析で特定したHAVICs石灰化に関与するタンパク質の中でMGPと同じくECMタンパク質であるTNXもTNF-α誘発性HAVICs石灰化で発現が低下したことから、大動脈弁の石灰化がECMタンパク質の減少によって起こりやすくなる可能性が強く示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度以降は、ECMタンパク質、MGPやTNXに絞ってそれぞれのノックダウン及び過剰発現細胞を作製し、石灰化誘発に至る分子機構や病態生理学的意義をより詳細に検討していくことで、原因細胞を明らかにしていく。組織レベルでも大動脈弁狭窄症によって石灰化した大動脈弁を用いて原因細胞の存在比等を調べることで病態生理学的意義を明らかにしていく。さらにMGPやTNXの発現低下を抑える活性物質を探索することで創薬へつなげていく所存である。
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| Causes of Carryover |
次年度、MGPやTNXなどタンパク質の過剰発現ベクターやsiRNA、モノクローナル抗体購入に係わる経費が大きくなることが予想されたため、あえて残額を生じさせることとした。残額は実験消耗品の購入費用に充てるものとする。
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Research Products
(7 results)
