2021 Fiscal Year Final Research Report

Significance of cellular signaling pathways in cardiovascular development and disease

Research Project

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Project/Area Number	18H02787
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
Research Institution	National Cardiovascular Center Research Institute
Principal Investigator	NAKAGWA Osamu 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (40283593)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	渡邉裕介国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (20562333) 浦崎明宏国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (40550083) 劉孟佳国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 流動研究員 (50826922) LAMRI LYNDA 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, リサーチフェロー (90883984) 瀬谷大貴国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 流動研究員 (30806021) 田中亨国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 流動研究員 (50806065) 田村昌子国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 流動研究員 (30849261) 西谷友重国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (50393244)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	先天性心血管疾患 / 遺伝性血管病 / 細胞シグナル伝達 / 遺伝子組換えマウス
Outline of Final Research Achievements	Cardiovascular development and morphogenesis are controlled by a variety of cellular signaling pathways, and their defects cause　congenital or hereditary cardiovascular diseases. In this research project, we focused on the genes that functioned as downstream targets of Notch and ALK1 signaling pathways and identified their gene regulatory regions, which were called enhancers. We found that these enhancer regions were bound by different transcription factors, which were important for the cardiovascular expression of the downstream genes. We also demonstrated that these transcription factors and signaling molecules had distinct roles in various subregions of the heart and vasculature during development. These results help understand the molecular mechanisms of cardiovascular development and morphogenesis and the etiologies of human congenital and hereditary diseases.
Free Research Field	発生生物医学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	Notchシグナル伝達系で働く遺伝子の変異は脳小血管病CADASILやAlagille症候群の原因となり、ALK1グナル関連遺伝子の変異は遺伝性出血性毛細血管拡張症（HHT、オスラー病）の原因、肺動脈性肺高血圧症の素因として重要である。それらの細胞シグナル伝達系の下流において発現制御を受けて細胞機能調節に働く因子について研究を行うことは、先天性心血管疾患・難治性血管病の病因および病態生理の解明のみならず、遺伝子変異によって生ずる細胞シグナル伝達異常を正常化する新しい治療ストラテジー開発の基盤となると期待される。