2020 Fiscal Year Research-status Report
Does smooth muscle maturation, an indicator of plaque stabilization, also appear in the intima after drug-eluting stent placement?
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20K07398
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
倉田 厚 東京医科大学, 医学部, 准教授 (10302689)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒田 雅彦 東京医科大学, 医学部, 主任教授 (80251304)
大野 慎一郎 東京医科大学, 医学部, 講師 (90513680)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 動脈硬化 / 冠動脈ステント / 平滑筋 / 免疫組織化学 / h-Caldesmon |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、応募者らの以前の科研費テーマ（不安定プラークに関わる内膜平滑筋細胞の未熟性の解明：基盤C、2016～2018年度、研究課題/領域番号16K08675）の継続的テーマである。応募者らは、冠動脈や頚動脈の動脈硬化性プラークの不安定化に関して、従来提唱されてきた脂質コアの増大や線維性被膜の菲薄化にも増して、h-caldesmon発現低下で明らかとなるプラーク内平滑筋の成熟度の低下が関与することを見出した。
一方、虚血性心疾患の治療の柱である経皮的冠動脈形成術では、冠動脈へのステント植え込み術が世界的に広く用いられてきているが、従来型のBare Metal Stent（BMS）は再狭窄のリスクがあった。それが、抗がん剤等を添付した薬剤溶出ステントDrug Eluting Stent（DES）により再狭窄率が著減した。その理由は平滑筋増殖抑制によると考えられているが、それら平滑筋の質に関しては研究されていない。本研究は、DESにより平滑筋が成熟したかどうか、成熟したならそれが再狭窄抑制に寄与したかを検証することが主目的である。
これまで、当院（東京医科大学病院）にて剖検となり、冠動脈にステントが挿入され、挿入後3年以上経過して平滑筋を主体とする内膜の増殖が認められた症例について、BMS 4例とDES 5例を選定し、内膜における「h-Caldesmon陽性数/α-SMA陽性数」を指標とする平滑筋成熟度を調査した。その結果、DES群では、BMS群に比してステント部で有意な平滑筋成熟が認められた。
上記の研究成果の一部は、第25回日本血管病理研究会（令和2年11月ウェブ開催）などで発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初より、動脈硬化におけるプラーク不安定化に、プラーク内平滑筋（内膜平滑筋）の未熟性が関わることは、冠動脈や頸動脈で提唱してきた。すなわち、剖検例の冠動脈内膜で心筋梗塞症例はそうでない症例に比較して、平滑筋が未熟であった。あるいは、頸動脈内膜剥離術検体にて、その後5年間で全身動脈硬化性疾患の合併があった症例は、そうでない症例に比して、平滑筋が未熟であった。この平滑筋の未熟性は、α-SMA陽性で示される全ての平滑筋を分母として、h-Caldesmon陽性で示される成熟した平滑筋を分子とした比率の低下で判定してきた。が、このように平滑筋の分化成熟がプラーク安定化に関与するなら、冠動脈へのステント植え込み術にて予後が改善したDESにおいても関与する可能性を考えた。
今回、当院での倫理委員会の承認を得て（承認番号：T2020-0087）、当院で剖検となり、冠動脈にステントが挿入され、挿入後3年以上経過して内膜増殖が認められた症例について、BMS 4例とDES 5例を選定した。各々の症例において、ステント部、非ステント部の冠動脈を切り出し、α-SMAとh-Caldesmonの免疫染色を施行し、内膜にてα-SMA陽性となる平滑筋のh-Caldesmon陽性率を同一視野にて算出した。
その結果、内膜における「h-Caldesmon陽性数/α-SMA陽性数」を指標とする平滑筋成熟度は、DES例では、非ステント部に比してステント部で有意な上昇がみられた。一方で、BMS例ではこの指標はステント部・非ステント部でほぼ変わらなかった。また、DES例とBMS例でのステント部でのこの指標を比較すると、DES例で有意な上昇が認められた。これらの結果、DESにより内膜平滑筋は、増殖抑制のみならず成熟がもたらされることが示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
剖検検体の研究で、抗がん剤等を添付した薬剤溶出ステントが血管内膜平滑筋の分化成熟をもたらすことが示唆されたが、この因果関係をより明確にするために、①細胞実験、②動物モデルでの実験を行っていく。
具体的には、①では、冠動脈平滑筋培養細胞（CC-2583, Lonza）を用いて、TGF-β添加等による分化誘導の結果、h-Caldesmon陽性数率が上昇するかを、免疫組織化学およびウエスタンブロッティング法により検証する。
②では、動脈硬化モデル動物で実験的に動脈硬化を発生させ、屠殺後にその動脈を採取し、h-Caldesmonおよびα-SMAの免疫組織化学検討を行う。これまでのヒト冠動脈および頚動脈で示してきたような、h-Caldesmon/α-SMA比の低下が認められるかどうかを調査していく。また、これらh-Caldesmon/α-SMA比の低下は、アポE欠損マウスのような先天的な異常でより生じるのか、高脂肪食のような後天的な異常でより生じるのか、ないしはガラス玉覆い隠し行動のようなストレスで生じるのかを、実験条件を変えることで検討していく。
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| Causes of Carryover |
コロナにより、抗体、試薬等の備品到達の遅れが生じたため、次年度使用額が生じた。使用計画としては、遅れた分の抗体、試薬等の免疫組織化学的検索を、次年度に施行する予定である。
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