血管恒常性制御機構 “AM-RAMP2システム”の、病的血管治療への応用

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K08588
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 新藤 優佳 信州大学, 医学部, 研究員 (50507506)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 血管 / 血管新生

Outline of Annual Research Achievements

アドレノメデュリン(AM)は、血管をはじめ全身で広く産生され、多彩な生理活性を有する生理活性ペプチドである。我々はAMノックアウトマウス(AM-/-)と、AM受容体活性調節タンパクであるRAMP2(receptor activity-modifying protein 2)のノックアウトマウス(RAMP2-/-)が、共に血管の発生異常により胎生致死となることから、AM-RAMP2系が、血管新生にも必須であることを報告してきた。一方、AMは、様々な癌においても産生される。本研究では、腫瘍の増殖と転移におけるAM-RAMP2系の意義の検討を行った。
誘導型の血管内皮細胞特異的RAMP2ノックアウトマウス (DI-E-RAMP2-/-)において腫瘍転移が亢進するメカニズムを解明するため、RAMP2欠損誘導後に転移予定先臓器である肺に生じる変化を時系列的に観察した。その結果、腫瘍の転移前の早期の段階で、血管壁におけるマクロファージの接着や浸潤、TNF-α、IL-6などの炎症性サイトカインの発現亢進が認められた。炎症はRAMP2欠損誘導後も持続し、腫瘍の転移がはじまる直前の段階では、腫瘍細胞を転移巣へ誘導するとされるS100A8/A9とその下流因子であるSAA3の発現亢進が確認された。以上の結果から、血管内皮細胞のRAMP2欠損により、転移予定先臓器の血管における慢性炎症が、癌細胞の「転移前土壌」となり、癌の遠隔臓器への転移を促進させる可能性が考えられた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

誘導型の血管内皮細胞特異的RAMP2ノックアウトマウス (DI-E-RAMP2-/-)ラインを樹立することで、成体になってから血管のRAMP2遺伝子欠損を誘導し、解析に用いることが可能となった。DI-E-RAMP2-/-では肺への転移率が亢進する結果が得られており、今後そのメカニズムについて詳細な検討を進める計画である。

Strategy for Future Research Activity

癌細胞の転移に促進的に働く因子が明らかとなれば、新たな治療標的になり得る。我々はこれまで、DI-E-RAMP2-/-に対し、メラノーマ細胞(B16BL6)の皮下移植を行い、肺への自然転移モデルを検討してきた。このモデルを用いて、RAMP2遺伝子欠損誘導後より、原発巣と転移巣に起こる変化について、病理解析、および網羅的遺伝子発現解析を行う。さらに膵癌細胞(Pan02)を脾臓に移植し、肝臓への自然転移モデルを作成して、臓器間の転移についても同様に検討を行う。
特に我々が注目しているのは、腫瘍内血管の内皮間葉系移行(EndMT)である。EndMTを生じた血管は安定した血管内膜シート構造を取ることが出来ず、血管透過性が亢進すると共に、様々な増殖因子を産生し、癌細胞の増殖と転移に促進的に働くとされている。今後の検討では、EndMT関連因子など、癌転移促進に働く因子群を同定する計画である。

Research Products

• [Journal Article] Regulation of cardiovascular development and homeostasis by the adrenomedullin-RAMP system (2019)
  • Author(s): Shindo T, Tanaka M, Kamiyoshi A, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Yamauchi A, Sakurai T.
  • Journal Title: Peptides. Volume: 111 Pages: 55-61
  • DOI: 10.1016/j.peptides.2018.04.004.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a novel model of central retinal vascular occlusion and the therapeutic potential of the adrenomedullin-RAMP2 system. (2019)
  • Author(s): Hirabayashi K, Tanaka M, Imai A, Toriyama Y, Iesato Y, Sakurai T, Kamiyoshi A, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Tanaka M, Dai K, Cui N, Wei Y, Nakamura K, Iida S, Matsui S, Yamauchi A, Murata T, Shindo T.
  • Journal Title: Am J Pathol. Volume: 189 Pages: 449-466
  • DOI: 10.1016/j.peptides.2018.10.006.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] RAMP3 deficiency enhances postmenopausal obesity and metabolic disorders. (2019)
  • Author(s): Liu T, Kamiyoshi A, Tanaka M, Iida S, Sakurai T, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Hirabayashi K, Dai K, Cui N, Tanaka M, Wei Y, Nakamura K, Matsui S, Yamauchi A, Shindo T.
  • Journal Title: Peptides. Volume: 110 Pages: 10-18
  • DOI: 10.1016/j.peptides.2018.10.006.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Endogenous calcitonin gene-related peptide suppresses ischemic brain injuries and progression of cognitive decline. (2018)
  • Author(s): Zhai L, Sakurai T, Kamiyoshi A, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Tanaka M, Xian X, Hirabayashi K, Dai K, Cui N, Tanimura K, Liu T, Wei Y, Tanaka M, Tomiyama H, Yamauchi A, Igarashi K, Shindo T.
  • Journal Title: J Hypertens. Volume: 36 Pages: 876-891
  • DOI: 10.1097/HJH.0000000000001649.
  • Peer Reviewed
• [Remarks]
  • URL: http://www7a.biglobe.ne.jp/~shindo/