心臓マクロファージの分化機構の解析

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K21311
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 松原 巧 東京大学, 医学部附属病院, 登録診療員 (60824836)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: マクロファージ / 心臓 / 分化 / アンフィレグリン

Outline of Annual Research Achievements

本研究では心臓マクロファージ特異的に発現しているAregを機能的分化マーカーと位置付け、心臓マクロファージの分化成熟機構を解明し、心不全治療における新たな治療標的を同定する事を目的としている。
これまでにAdrb2とGpr65のダブルノックアウトマウスを作成し、そのマウスの骨髄を骨髄移植したマウスで心不全モデルを作成し、心機能及び生存期間を調査した。しかしながら心不全モデルでもダブルノックアウトの骨髄移植マウスでは野生型同様に心機能の低下は認められず、生存期間も野生型の骨髄移植マウスと有意差が認められなかった。Adrb2単独ノックアウトマウスの骨髄を移植したマウスの心不全モデルでは心肥大が生じず心不全死しない事から、Gpr65ノックアウトの影響がAdrb2のノックアウトによって相殺されている可能性が考えられた。そこでGpr65ノックアウトマウスの骨髄を移植したマウスを作製し心機能について評価したところ、Gpr65ノックアウトマウスでは定常状態でも心負荷がかかっている可能性が考えられた。今後心不全モデルでの心機能評価を予定している。
さらに心臓マクロファージの分化度について表面マーカーに着目しフローサイトメトリーで解析したところ、Gpr65ノックアウトマウスの心臓マクロファージでは成熟マクロファージの表面マーカーの発現が低下している事が確認され、Gpr65が心臓マクロファージの分化成熟に関与している事が確認された。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

Gpr65ノックアウトマウスにて成熟心臓マクロファージの表面マーカーの発現低下が確認された。表面マーカーの中には本研究を始めた時点では報告されていなかった表面マーカーも含まれており、より新規性の高い発見に繋がる可能性がある点で評価できる。
Aregのみならず、成熟マクロファージのマーカー遺伝子の発現にGpr65が関与していると考えられ、分化度を評価するための指標となるマーカーが増えた事で心臓マクロファージの分化成熟の過程を明らかにできる可能性が高まったと考えられる。

Strategy for Future Research Activity

Gpr65の下流にRho kinaseが関与しいていると考えられるため、in vitroでインヒビターを用いた培養実験及びウェスタンブロットで確認する。Gpr65はプロトン感受性受容体と位置付けられているため、心臓におけるpH及び心筋細胞表面のpHの変化について評価しプロトンが心臓マクロファージの分化に必要な微小環境である事を同定する。
Gpr65の下流でAreg発現に関与する転写因子、non-coding RNAについて検討する。

Causes of Carryover

マウスの妊孕性に問題があり、前年度でAdrb2、Gpr65のダブルノックアウト作成に時間を要したため、前年度内でダブルノックアウトマウスに関する評価ができなかった。そのためマウスの凍結杯作成、RNA解析、フローサイトメトリーに必要な抗体試薬の購入などに必要な費用について今年度への予算繰越が必要となった。