大動脈弁石灰化モデル動物を用いた石灰化抑制機序の解明と治療法の確立

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K10619
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 大徳 和之 弘前大学, 医学部附属病院, 准教授 (50374822)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古川 賢一 弘前大学, 医学研究科, 准教授 (20165468) ; 瀬谷 和彦 弘前大学, 医学研究科, 助教 (40281919) ; 福田 幾夫 弘前大学, 医学研究科, 教授 (50344594)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 大動脈弁石灰化 / ビタミンK依存性蛋白 / CD34細胞

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は大動脈弁石灰化機序を分子生物学的に明らかとすることと動物モデルを作成して大動脈弁石灰化を抑制する薬剤の開発（発見）を行うことである。
大動脈弁狭窄症（AS）では、弁の異所性石灰化が病態重篤化に大きく寄与するマトリックスグラタンパク質（MGP）は石灰化抑制因子として知られ、AS患者の石灰化した大動脈弁におけるMGP の発現低下が石灰化の進行に寄与していると報告されている。我々は、炎症サイドカインとする腫瘍壊死因子-α（TNF-α）が、骨形成タンパク質２（BMP2）の発現亢進を介して大動脈弁間質細胞（HAVICs）の異所性石灰化を誘発することを明らかにしたが、TNF-α誘発性HAVICs異所性石灰化におけるMGPの役割が不明であった。これを明らかにするため、MGP発現抑制及び過剰発現HAVICsを作成し、TNF-αによる異所性石灰化に与える影響について検討した。AS 患者から単離したHAVICsのTNF-α誘発性異所性石灰化はMGP発現の著しい低下を誘発した。そこで、HAVICsにsiRNAを導入してMGP発現を抑制するとTNF-α非共存にもかかわらず、BMP2発現を亢進し、自発的な異所性石灰化を誘発した。一方プロモーター領域にMGP遺伝子を組み込んだサイトメガロウイルスの導入により作成したMGP過剰発現HAVICsでは、BMP2発現抑制と共にTNF-α誘発性異所性石灰化が著しく抑制された。以上の結果は、MGPがTNF-α誘発性異所性石灰化を調節していることを意味し、大動脈弁異所性石灰化のキーレギュレーターとして重要な役割を果たしている可能性を強く示唆した。
動物モデルの作成については、当初ウサギを使用する予定であったが、食餌による動物モデル作成が困難なため、他大学で行われたバルーン損傷による大動脈弁狭窄症モデルの作成について検討を行っている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

研究実績で示したように初年度は概ね順調に経過した。動物モデルの作成が困難であることがわかったため、次なる方法を模索している。

Strategy for Future Research Activity

分子生物学的方法を用いた石灰化の解明については、このまま継続する。動物モデルの作成についてはバルーン損傷方法を用い、大動脈弁狭窄症モデルを作成する。

Causes of Carryover

予定していた金額より、消耗品が安く購入できたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

ラット購入・飼育・実験と試薬購入に物品費を使用する予定である。