Clinical study of stem cell function in patients with peripheral arterial disease: Role of stem cell senescence in poor prognosis of patients.

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K08749
• Research Institution: Asahikawa Medical College
• Principal Investigator: 東 信良 旭川医科大学, 医学部, 教授 (30250559)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菊地 信介 旭川医科大学, 医学部, 助教 (80596297) ; 吉田 有里 旭川医科大学, 大学病院, 助教 (50646057)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 下肢閉塞性動脈硬化症 / 生命予後 / 生活習慣病 / 酸化ストレス / 幹細胞機能

Outline of Annual Research Achievements

下肢閉塞性動脈硬化症(PAD)は、冠動脈疾患(CAD)や脳血管疾患(CVD)と並んで3大動脈硬化疾患のひとつであるが、PADはCADやCVDの合併の頻度が高く、PADは生命予後不良であることが知られている。さらに、PADが合併するとCADやCVDの予後が著しく不良になることが知られている。しかし、なぜPADがそれほど動脈硬化症例の生命予後を不良にするのか、分子生物学機序はよくわかっていない。そこで、本研究では、「PAD患者では、血管系幹細胞の機能が低下していて、血管再生や血管修復能が障害されているために、PADを合併すると予後が不良になる」という仮説を立てて、研究に着手した。
パイロット研究では、PAD予後不良群において、酸化ストレス指標である（d-ROMs)が高値であること、同じく酸化ストレス指標でDNA修復にも関わる8-OHdGが高値でることが判明した。一方、多様な疾患で生命予後を著しく落とすとされるHMGB-1は生存例と死亡例の比較では明らかな測定値の差を認めなかった。さらに、末梢血からエクソソームを抽出し、次世代シーケンサーにてエクソソーム由来microRNAの網羅的解析も行った。その結果、予後不良例に高発現しているmiRNAや、発現が抑えられているmiRNAが見つかっている。これらは、今後、幹細胞機能に関わる因子を検討する上で、重要な情報となると考えられる。以上の結果を踏まえ、次年度以降、PAD患者において、PAD重症度や保有する生活習慣病の種類などによって、幹細胞機能がどのような影響を受けているかを明らかにしてゆきたい。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

幹細胞の機能解析技術およびエクソソーム抽出技術を習熟し確立するために、大学院内の他講座研究室および他研究機関の支援を得て、研究チームを結成するまでに1年を要した。なお、この間、パイロット研究にて、検討対象を絞ることに成功している。

Strategy for Future Research Activity

エクソソームの抽出・解析についてはエクソソーム研究の第一人者と協力体制を築き、また、幹細胞研究を行っている本学研究室との研究連携も形成したので、次年度から本格的に臨床例の末梢血から幹細胞を収集し、かつ、エクソソームを得て、その後の臨床経過をみることで、PADの幹細胞機能はどの程度障害されているのか？その機能低下にはエクソソームやそれ由来のmiRNAが関与しているのかどうかを明らかにしてゆく。、