低分子量G蛋白質Rap1による血管透過性制御とその破綻によるARDSの病態解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K15260
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 山本 清威 宮崎大学, 医学部, 助教 (20866553)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 血管透過性 / Rap1 / VE-cadherin

Outline of Annual Research Achievements

急性呼吸窮迫症候群 (ARDS)は、重症肺炎や敗血症などの様々な疾患が原因となり血管透過性が過剰に亢進した結果、重度の呼吸不全となる症状の総称である。また、ARDSは新型コロナウイルス感染症の主要死因でもあるが、現時点において、ARDSを発症した際の生命予後を直接改善できる治療薬は存在しない。本研究では、研究代表者らが血管透過性制御における主要なシグナル分子であること見出した低分子量Gタンパク質Rap1に焦点を当て、生体内においてRap1がどの様に血管透過性を低い状態に維持しているのかを明らかにし、ARDSの革新的治療薬開発に向けた分子基盤を構築することが目的である。
これまでに、内皮特異的にRap1A/Rap1Bを欠損したRap1iECKOマウスを樹立し、このマウスは重度の肺水腫を発症して死亡することを発見していた。加えて、Rhoの下流シグナル分子であるRho-associated protein kinase (ROCK)の阻害剤であるY-27632を曝露することで一部レスキューできることも明らかとなった。本年度はリポポリサッカライド（LPS）誘発性ARDSモデルマウスを樹立し、肺における血管透過性をEvans Blue漏出実験により解析した。LPSにより敗血症性肺障害を発症した群は血管透過性が亢進していたが、Rap1の上流にあるExchange Protein Directly Activated by cAMP (Epac)の活性化剤である007を投与すると色素漏出が抑制されていた。以上の結果より、Epac-Rap1シグナルには、炎症による血管透過性亢進を抑制する効果があることが示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

昨年度に引き続き新型コロナウイルス流行に伴って消耗品などの価格上昇と納入遅延などが起こった事に加え、研究機関が変更となったため予定していた計画の一部に遅れが生じた。しかしながら、「研究実績の概要」に記載したように一定の結果を得られることができて論文投稿の段階に入っているため、おおむね順調に進展していると自己評価した。

Strategy for Future Research Activity

今後は、血管内皮特異的Rap1A/Rap1B欠損マウスの解析より得られた研究成果の論文投稿を進めていく。また、本年度の研究結果から得られた、LPS誘発性ARDSモデルマウスにおいて引き起こされる肺障害を、007によるEpac-Rap1シグナルの亢進によりレスキューできることが明らかとなった。この点を踏まえ、次年度は肺における色素漏出以外の症状の解析指標を確立し、Rap1によるARDS症状改善機序と効果を解析していく。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス流行に伴い、購入予定の物品納入の遅延や価格の上昇などにより計画変更が余儀なくされたため次年度使用額が生じた。次年度使用額については、予定されていた動物実験やそれに伴う物品購入費用、現地開催されると予想されている学会発表の旅費などと合わせて使用する予定である。