2020 Fiscal Year Research-status Report
脳動静脈奇形の発達過程を探る:in vivo血管新生モデルと臨床検体の統合解析
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20K17948
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
伊藤 行信 秋田大学, 医学部付属病院, 医員 (80837732)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 血管新生 / 脳動静脈奇形 / In vivo血管新生モデル / 網羅的遺伝子発現解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳動静脈奇形（AVM）は、現在もその形成過程やメカニズムについての大部分が不明のままである。これまでにも様々な研究がおこなわれているが、ヒト病理検体を用いた解析のみでは摘出時点の分子異常しか解明できず、AVMの形成に至る分子異常の経時的変化を解析することは困難である。本研究では、AVMの形成過程における遺伝子発現やmiRNA発現の経時的変化について、申請者らが発見したin vivoウサギ血管新生モデルとヒトAVM切除検体の両者での遺伝子発現解析およびmiRNA発現解析を行い、それらの比較解析や数理解析により、AVMの発生と発達に関与する有意な分子異常の同定を目指す。
①ウサギAVMモデルでの遺伝子発現およびmiRNA発現の経時的解析
ウサギAVMモデルを経時的に作成し、cDNAマイクロアレイ解析およびmiRNA発現解析を行い、その経時的変化を明らかとする。解析はControl, 3, 7, 14, 28, 84の6群を予定しており、計画は予定通りでこれらの標本の作成・収集は完了した。Control, Day3, 84での解析は終了した。2021年度にはDay7, 14, 28での遺伝子発現解析を行う予定である。
②ヒトAVM凍結標本での遺伝子発現解析およびmiRNA発現解析
ヒトAVM凍結標本での遺伝子発現解析およびmiRNA発現解析を行う計画であり、本年度は秋田大学附属病院および秋田県立循環器・脳脊髄センターでの倫理審査を申請し、無事通過した。また、北里大学脳神経外科学講座とも共同研究を行うことで合意が得られ、現在3つの機関で標本収集中である。新型コロナウイルス感染症の拡大の影響もあり、収集できた症例数は見込みよりも少ないが、概ね計画通りに進んでいる。2021年度はさらに標本の収集を進め、RNA-seq解析およびmiRNAマイクロアレイ解析を行い、その変動をみていく予定である。
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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
ヒト脳動脈奇形の標本収集については、秋田大学脳神経外科学講座、北里大学脳神経外科学講座および秋田県循環器・脳脊髄センターとの共同研究を行うことで合意した。倫理申請などが完了し、現在標本収集中である。現在までに5例程度の動静脈奇形と、2例の正常脳血管の凍結標本の採取が完了した。新型コロナウイルス感染症の拡大に伴い、剖検例の数が減少しており、正常脳血管の採取が少し遅れている。本年度中には5例程度の採取が完了するものと予想している。
また、ウサギ血管新生モデルでの遺伝子発現解析については順調に進んでいる。現在までにControl, Day3, 84での遺伝子発現解析が終了した。今後はDay7, 14, 28での解析を順次進めていく予定である。これまでに得られた解析結果からはLGR5などの遺伝子発現か見られており、ウサギ新生血管やヒト動静脈奇形のパラフィン標本での免疫組織学的検討を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、収集できているヒト脳動静脈奇形標本は5例、ヒト正常脳血管は2例である。本年度前半までに収集できたものをまとめて、網羅的遺伝子発現解析RNA-seqを行う予定である。その後も標本の収集は継続し、順次解析をしていく予定である。
ウサギ血管新生標本についてはDay7, 14, 28での解析を予定している。標本の作製・収集については終了しており、今後解析を行っていく予定である。
ヒト脳動静脈奇形およびウサギ血管新生標本の遺伝子解析を本年度の10～12月までには完了させ、その後はそれらを統合して解析を行っていく予定である。両者に共通する遺伝子発現などについてはパラフィン標本などを用いて免疫組織化学染色やRT-PCRなどで検証していく予定である。
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| Causes of Carryover |
当初は2020年度中にヒト動静脈奇形標本およびウサギ血管新生標本で網羅的遺伝子発現解析を順次行っていく予定であった。しかし、新型コロナウイルスの影響もあり、それらの標本収集に少し時間がかかってしまった。2020年度の経費に網羅的遺伝子発現解析を計上していたが、ほとんどできなかったため、次年度使用額が生じた。
標本収集が進んできたため、2021年度は順次遺伝子発現解析を行っていく予定である。ヒトAVM標本についてはRNA-seq解析を予定しており、ウサギ血管新生標本についてはcDNAマイクロアレイ解析を予定している。繰り越した経費はこれらの遺伝子発現解析の費用として使用する予定である。また、ヒトAVM標本およびウサギ血管新生標本から得られた結果から共通する遺伝子を同定し、RT-PCRや免疫染色などでその発現について検証していくことを予定している。それらのプライマーや抗体などの購入を予定している。
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[Presentation] The Time Change of VEGF-A Concentration gradient leads neovasculature to Stair-like Growth; Mathematical modeling2020
Author(s)
Ito, Y., Minerva, D., Tasaki, S., Nakamura, N., Yoshida, M., Goto, A. and Suzuki, T
Organizer
JSPS Core-to-Core Program “Establishing International Research Network of Mathematical Oncology”
Int'l Joint Research
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