遠隔虚血プレコンディショニングによるmicroRNAを介した心筋保護の機序解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K15869
• Research Institution: Kawasaki University of Medical Welfare
• Principal Investigator: 大野 佑子 川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 助教 (70813872)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: エクソソーム / microRNA / RIPC

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は虚血再灌流障害に対する遠隔虚血プレコンディショニング(Remote ischemic preconditioning：RIPC)による心筋保護の機序を明らかにすることである。特に、体液性経路の中でもエクソソームに着目し、エクソソームの量的・質的変化、エクソソーム内のmicroRANネットワークの関与を解明する。
本年度は、特に抽出したmicroRNAを用いて、虚血心筋細胞の保護に効果がみられるかどうか、検討中した。また、マウスにおいてRIPCの前後で心臓で変化するmRNAのアレイ解析を行い、ターゲットと予測される遺伝子についてmRNAのアレイデータと照合して、発現関係がmicroRNAとmRNAで逆となっている遺伝子候補をピックアップした。それらのmRNAを作成し、虚血心筋細胞の保護に効果がみられるかどうか、検討中を行っている。さらにターゲットと予測される遺伝子の確認のために、リアルタイムPCRを用いて検討している。
この抽出したmicroRNAに心筋保護の効果が認められれば、心筋虚血再灌流モデルラットでの候補マイクロRNA導入による治療効果の検討に移行予定であり、その結果は虚血性心疾患の治療後の虚血再灌流障害に対して、従来の個々の遺伝子をターゲットとした治療戦略にも応用できるだけでなく、microRNAをターゲットと
した新しい治療戦略を提供できる可能性がある。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ラットRIPC前後の心臓内のmRNAのアレイ解析を行い、この両者の結果からmicroRNAにより制御される遺伝子ネットワークを解明するという２段階までの研究計画の最中であるが、これらの実験の条件設定や、ターゲットとしたmRNAの見直し等に時間を要しており、最終段階であるラットでの確認実験に着手できてなかった。そのため1年間の延長申請を行った。

Strategy for Future Research Activity

検討しなおしたmicroRNAを用いて、虚血心筋細胞の保護に効果がみられるかどうかの結果が良好であれば、最終段階の研究に着手する。まず、ラットの左前下行枝を短時間結紮し、その後開放して虚血再灌流障害による心筋障害を誘導させる。RIPC後に採取したエクソソームを、この心筋虚血再灌流障害モデルのマウスに投与し、エクソソームが与える心筋障害への影響を検討する。その後、検討を行ったmicroRNAのmicroRNA mimicを用いて目的のmicroRNAの関与を証明する。またmicroRNA inhibitorでターゲットmicroRNAの活性を阻害し、前の実験で見られた心筋保護の効果が抑制されるか確認する予定である。

Causes of Carryover

本研究の実験計画のうち、細胞実験の段階でなかなか安定した結果を得られず、予定期間が長引いた。
また、はじめにターゲットとしたmicroRNAに見直しが必要となったため、当初の計画より時間を要した。
これらの理由で次の実験段階であるラットを用いた実験に取り掛かるのが遅れたので、ラットの購入費、動物施設利用費、ラットのRNA解析費用に残金が生じた。次年度にこの実験を行いたい。