2019 Fiscal Year Research-status Report
重症肺高血圧症モデルマウスにおける内皮血球転換と肺血管リモデリング機構の解明
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19K17626
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
関根 亜由美 千葉大学, 大学院医学研究院, 特任助教 (30837414)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 呼吸器組織幹細胞 / 血管内皮細胞 / 内皮血球転換 / 血管リモデリング / 血管新生 / 肺高血圧症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
実臨床において肺高血圧症（PH）の発症には組織の線維化や血管新生を含む肺動脈の異常リモデリングが関与している。この過程における肺構成細胞レベルの解析において、血管内皮細胞と他の構成細胞（間葉系細胞、血球系細胞）との相互の形質転換が病態形成と組織修復に深く関与することがこれまで明らかになっている。（Morrel et al.J Am Coll Cardiol.2009) これらの細胞間の形質転換機構では、内皮系-間葉系細胞の形質転換（EndMT)はこれまで複数の先行研究（Suzuki et al.Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol.2017)でも明らかになっている一方で、内皮系細胞と造血系細胞間における形質転換である内皮血球転換（EHT）の分子メカニズムは未だ明らかになってはいない。
よって、本研究ではマウス肺高血圧症モデルを用いてこの内皮血球転換（EHT)機構を明らかにすることを大目的にあげる。
初めにwild typeマウスを用いてヒトPAHの病態に近いSugen5416+低酸素暴露マウスを作成、摘出したマウス肺を細胞分散後にフローサイトメトリーを中心に解析を行った。CD31+CD45-の細胞を内皮細胞、同細胞群の内でRunx1及びGATA2陽性/VE-cadherin陽性となる細胞を暫定的にEHT細胞とした。Sugen+低酸素マウスでEHT陽性血管内皮細胞が病勢に一致して高い割合で維持されていた。また、これらのEHT細胞はBrdU取り込みによる細胞増殖能評価にて高い増殖能を示し、CD34やCD133等の幹前駆細胞マーカーの発現割合も高かった。フローサイトメトリーにて解析した上記結果は、組織の免疫染色でも同様の結果が得られた。
以上から、EHT細胞は血管新生が高く病的な血管リモデリング形成期に強く寄与していることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究実績の概要で記載した通り、肺高血圧モデルマウスを用いてフローサイトメトリーを中心とした解析を進めている。予期していなかったこととして、経過中に学内共通機器の機材故障が複数起こり復旧まで時間を要した結果、数回の実験が影響を受けた。また、使用する予定であった遺伝子組み換えマウスの維持交配がかなり難航している状況である。一方で、実験手技については、これまで行ってきた研究手技を中心に行っているため、条件検討等による時間の消費はなく即時の本実験が可能であった。
当研究室では臨床・基礎実験ともに肺高血圧症の研究を行ってきたため、研究方針に関しても適宜周囲と相談できる環境となっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで肺高血圧症モデルマウスの内皮血球転換機構（EHT)において肺血管内皮細胞側からの観点で形質転換起こしているRunx1+GATA-2+VE-cadherin陽性血管内皮細胞細胞の定量化を行っている。さらにこの細胞亜群の分裂、増殖能や関連する遺伝子、タンパク質などを多面的に解析していく予定である。また、VE-cadherinなど血管内皮を標識した遺伝子組み換えマウスを用いて細胞系譜追跡法を用いてEHT陽性機構を血管発達のレベルから肺高血圧症疾患形成までを通じて長期間に渡り解析していく。加えて、シングルセルRNAシークエンスを用いてRunx1発現をスイッチオン・オフを担うエピジェネティクス因子を網羅的に解析し、治療ターゲットの選定を行い、阻害実験も並行して進めていく。最後に、次年度からは研究プロジェクトの責任者、指導者として実験を加速的に進めていくに当たり実験を一緒に行っていく大学院生を確保して研究指導を行っていきたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
当初予定していた遺伝子組み換えマウスをまだ使用せず、今年度はwild typeマウスでの実験に終始したために想定した金額よりも予算を抑えられたことによる。また、消耗品である抗体類や試薬も他の研究グループと共有して使用できたために支出をかなり抑えられた。
繰越金については次年度の研究で消費する予定である。
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