The novel strategy for treating atherosclerosis by regulating endothelial microRNA

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K17165
• Research Institution: Meiji University of Integrative Medicine
• Principal Investigator: 足立 孝臣 明治国際医療大学, 臨床医学講座, 講師 (20637277)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: miR-335 / 血管内皮細胞 / 大動脈 / CHFR / 動脈硬化

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、動脈硬化モデルマウスにおいて、miR-335を負に制御することで、動脈硬化を抑止することを目的とする。これを明らかにするため、本年度の研究計画として、(1)動脈硬化モデルマウスを用いて、miR-335の動脈硬化における関与を明らかにすること、(2)miR-335の直接的ターゲット遺伝子であるCHFRについて、その機能を明らかにすること、を立案した。
動脈硬化モデルマウスとして、ApoE-KOおよびApoE/miR-335DKOマウスに対し、16週間の高脂肪食を与え動脈硬化を誘発し、高脂肪食終了後に大動脈を単離し、En face Oil red O染色により、全大動脈での動脈硬化領域を定量化し比較した。また、大動脈弁起始部における動脈硬化領域を定量し比較した。その結果、ApoE/miR-335DKOマウスにおいて、対照群に比して有意に動脈硬化が抑制された。このことから、miR-335が動脈硬化の進展に寄与していることを明らかにした。
また、血管内皮細胞において、miR-335の直接的ターゲット遺伝子であるCHFRをノックダウンすると、NFkBの活性化ならびに細胞接着因子の発現亢進を認めた。これはmiR-335の過剰発現細胞と類似した表現型であった。さらに、miR-335を過剰発現させた細胞に、同時にCHFRを過剰発現させたところ、miR-335により惹起されるはずのNFkB活性化が、CHFR過剰発現群において明らかに抑制された。この結果から、CHFRがmiR-335の下流で、NFkB活性化抑制に寄与していることを明らかにした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

令和３年度は、予定していた動物実験の遅れがあり、予算執行と共に遅れがみられるが、いずれも今年度内に取り戻せる範囲にある。その分、細胞実験に関しては予定よりも速いペースで行えている。引き続き、新型コロナウイルス蔓延に伴う米国の共同研究者とのやりとりの遅れがあり注意を要する。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度は、昨年度行ったものとは異なる動脈硬化モデルとして、4週間の高脂肪食に加え浸透圧ポンプを用いたアンギオテンシンⅡ皮下持続投与を行い動脈硬化を誘発し、同様に評価する。この結果から、miR-335ノックアウトによる動脈硬化改善効果の有無を明らかにする。
次に、動脈硬化モデルマウスに対し、miR-335 inhibitorを投与し、動脈硬化の抑止効果を明らかにする。miR-335を血管内皮細胞特異的に輸送するため、特殊なナノ粒子を使用する。さらに、miR-335ノックアウトマウスについて、他の表現型があるかどうかに関して詳細に検討する。
現状としては、計画よりわずかに遅れがみられるため、本年度は、実験計画に則り、遅れが出ないように迅速に実験を遂行する。特に本年度は、動物実験を行う必要があるた
め、物品や実験動物の確保を計画的に行うことで、スムーズな実験計画遂行を実現する。

Causes of Carryover

令和3年度は、新型コロナウイルス蔓延により、学会出張などが全てweb開催となり、旅費使用が一切なくなった。また、令和3年度に予定していた、実験動物購入・動物実験に使用する高額試薬などが遅れており、それらにかかる費用が、令和4年度に繰越となっている。令和4年度は、3年度に購入する予定であった、物品及び実験動物を購入する予定である。