2019 Fiscal Year Annual Research Report
The study of pulmonary arterial hypertension with lung and bone marrow transplantation by GFP expressing rats
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19H03664
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
坂尾 誠一郎 千葉大学, 大学院医学研究院, 准教授 (80431740)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉野 一郎 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (40281547)
鈴木 秀海 千葉大学, 医学部附属病院, 講師 (60422226)
西村 倫太郎 千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (00756091)
三輪 秀樹 千葉大学, 医学部附属病院, 医員 (30832597)
椎名 裕樹 千葉大学, 医学部附属病院, 医員 (30782304)
安西 尚彦 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (70276054)
巽 浩一郎 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (10207061)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 肺動脈性肺高血圧症 / 肺移植 / 骨髄移植 / SU5416 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和1年度は，PAHおよび正常ラットにおける内皮前駆細胞（EPCs）の機能解析のため以下の研究課題を目標とした．
ア）GFP発現ラットの肺移植：オスSDラットにオスGFP発現SDラットの片肺を移植し，Su/Hx処置でPAHを誘導する．ドナー肺で，薬剤反応性中膜病変にGFP陽性Lung-EPCsが集積することを病理学的に確認する．
イ）Lung-EPCs，非Lung-EPCsの分取：PAH群およびSu/Hx未処置の正常群のドナー肺より細胞を浮遊細胞化し，磁気ビーズ法によりCD34（多能性前駆細胞系）陽性細胞を濃縮する．その後セルソーターによりGFP陽性，Flk-1（内皮系）またはCD133（多能性前駆細胞系）陽性細胞（CD34+/GFP+Flk-1+（CD133+））を分取する．
ウ）オミックス解析・機能比較解析：Lung-,非Lung-EPCsからRNA，miRNA，タンパク質，代謝物を抽出し，オミックス解析を行う．さらに遊走能（wound healing assay）や浸潤能（invasion assay），アポトーシス抵抗性や増殖能など機能解析をおこなう．
実績：ア）でGFPマウスの肺移植を試みた．しかしGFPマウスは遺伝子改変マウスのため，手術の侵襲に耐えられず，wildマウスのようには成功していない．しかし，メスSDラットにオスSDラットの片肺を移植し，メス肺にはY染色体が集積しないことを病理学的に確認し，薬剤反応性中膜病変には組織常在のEPCsが関与する可能性を示した．イ）では，GFP骨髄移植キメラで多能幹細胞 (CD31-/CD45+/α-SMA-)，肺血管内皮細胞(CD31+/CD45－), 肺血管平滑筋細胞(CD31－/CD45－/α-SMA+)を分取し肺血管平滑筋細胞でGFP陽性率が高くなることを示した．しかしウ）で示した細胞の機能解析実験は今後行う予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
上述したように，GFP発現モデルは遺伝子改変動物のため移植時週齢の体重がwild個体と異なり，さらに手術の侵襲にも弱く，現在も移植は成功していない．しかしこの実験系は本研究において重要な手法となるため，今後も継続予定である．またPAHモデルにおいて，plexiform lesionなどより進行した複雑な病変には骨髄由来-EPCsが集積するため，その機能解析の目的で上述のようにGFPキメラモデルで骨髄由来の肺血管内皮細胞および肺血管平滑筋細胞を分取し，その解析を試みたが，十分な細胞数に至らず機能解析が出来ていない．今後個体数を増やすなど工夫し，実験を継続予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の課題は，まず上述研究の継続である．同時に本年度の目標は「ラットモデルで肺動脈病変部へ動員された非Lung-EPCsの由来解明」であり，その研究を進める．ラットの異性間肺移植実験により，肺動脈病変部で非Lung-EPCsの存在する可能性が示されたが，その由来は不明である．一般的にBM-EPCsと予測されるが，他組織の正常血管にあるEPCsであれば，骨髄由来にくらべ効率的に修復再生をになう可能性が高い．肺動脈病変部へ動員された細胞の由来を明らかにするため，骨髄細胞をトラッキングする．
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Protective role of endothelial progenitor cells stimulated by riociguat in chronic thromboembolic pulmonary hypertension.2020
Author(s)
Yamamoto K, Nishimura R, Kato F, Naito A, Suda R, Sekine A, Jujo T, Shigeta A, Sakao S, Tanabe N, Tatsumi K.
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Journal Title
Int J Cardiol.
Volume: 299
Pages: 263-270
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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