マイクロＲＮＡ制御による新規動脈硬化予防法・治療法の開発

2012 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24790753
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 堀江 貴裕 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20565577)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Keywords: マイクロRNA / 動脈硬化

Research Abstract

本研究課題の目的は、マイクロRNAの動脈硬化形成における役割を解明し、その機能制御による新規治療法の開発へと結びつける事である。申請者らはSREBP-2のイントロン16に存在するmiRNA-33がHDL-C形成を負に制御する事を報告した（Horie T, et al. Proc Natl Acad Sci U S A.2010）。HDL-C値は心血管イベントおよび心血管死の発症と逆相関を示し、動脈硬化はこれらの主たる原因の一つである。本研究では、miRNA-33と動脈硬化の関係を明らかにし、既存の治療法とは全く異なる機序を介した新規の動脈硬化予防法・治療法の開発を目指す。
本年度は、動脈硬化形成におけるmiR-33の役割につき検討を行った。miR-33・アポEダブル欠損マウス作製し、アポE欠損マウスと比較を行った。ダブル欠損マウスは25%の血中HDL-C増加を示した。動脈硬化性病変、病変内脂質含量、病変内のマクロファージ浸潤はダブル欠損マウスで低下を示した。ダブル欠損マウスから採取した腹腔内マクロファージはコレステロール輸送蛋白ABCA1およびABCG1の発現上昇、アポA-IおよびHDL-Cに対するコレステロール引き抜き能の増加を示した。マクロファージ内のmiR-33欠損の影響を生体で検討するため、骨髄移植実験を行った。ダブル欠損マウスの骨髄を移植したアポE欠損マウスは、アポE欠損マウスの骨髄を移植したアポE欠損マウスと比較し、血中HDL-Cは同等ながら、動脈硬化病変の抑制傾向および病変内脂質含量の低下が認められた（Horie T, et al. J Am Heart Assoc. 2012)。 これらの結果から、miRNA-33の抑制はは血中HDL-Cの上昇、マクロファージのコレステロール引き抜き能の増強を介した動脈硬化に対する新たな治療戦略の一つになりうると考えられた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

平成24年度は病態解明のためマウスモデルを用いたmiR-33の機能解析を行う予定であったが、上記のとおりmiR-33の動脈硬化における機能解析を行い、学術誌に報告することができた。

Strategy for Future Research Activity

平成25年度は当初の予定通り下記の研究計画を遂行を目指す。
①miR-33インヒビターによる抗動脈硬化作用の検討
miRNAの機能制御には様々な方法が用いられる。我々は、すでにmiR-33と相補的な配列をレンチウイルスベクターに組み込んだmiR-33デコイ遺伝子の作成を行い、実際にこのベクターが細胞実験で、miR-33の機能を抑制することを確認した。このウイルスベクターをアポE欠損マウスに導入することにより、miR-33の機能抑制による動脈硬化の進展程度および血中の脂質プロファイルを評価する。特定のmiRNAの機能を抑制することのできる修飾RNAプローブも市販されており（Dharmacon社;Antagomirプローブ、Exiqon社；LNAプローブ）、これらの静脈内投与を行うことにより同様の実験を組み立てることも可能であるので、ウイルスベクターによる生体への遺伝子導入が困難な場合にはこれらの使用も考慮する。
②動脈硬化疾患患者における血中miR-33レベルの検討
マイクロRNAは血中をエキソソームと呼ばれる脂質二重膜で囲まれた小粒子の中で安定に存在し、癌をはじめとした疾患マーカーになりうることが明らかとなってきた。本研究では、動脈硬化性疾患患者において血中miR-33レベルがどのように関わるかを調べる。「心血管疾患患者における血中バイオマーカーおよびRNA発現レベルと病態との関連の検討（ヒト遺伝子解析承認番号G-322）」は既に倫理委員会で承認され、現在、京都大学病院循環器内科への入院患者を中心として症例を増加させている。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

消耗品や分子生物学キットなどの物品費に対して約800000円、学会発表などの旅費に対して約200000円、人件費・謝金に対して約100000円、その他、京都大学動物事件施設でのマウス飼育費などに約500000円を予定している。

Research Products

• [Journal Article] Metastasis-associated protein, S100A4 mediates cardiac fibrosis potentially through the modulation of p53 in cardiac fibroblasts. (2013)
  • Author(s): Tamaki Y,Iwanaga Y,Niizuma S,Kawashima T,Kato T,Inuzuka Y,Horie T,Morooka H,Takase T,Akahashi Y,Kobuke K,Ono K,Shioi T,Sheikh SP,Ambartsumian N,Lukanidin E,Koshimizu TA,Miyazaki S,Kimura T
  • Journal Title: J Mol Cell Cardiol. Volume: 57 Pages: 72-81
  • DOI: doi: 10.1016/j.yjmcc.2013.01.007.
• [Journal Article] MicroRNA-33-deficiency reduces the progression of atherosclerotic plaque in apoE-/- mice. (2012)
  • Author(s): Horie T, Baba O, Kuwabara Y, Chujo Y, Watanabe S, Kinoshita M, Horiguchi M, Nakamura T, Chonabayashi K, Hishizawa M, Hasegawa K, Kume N, Yokode M, Kita T, Kimura T, and Ono K
  • Journal Title: J Am Heart Assoc. Volume: 1 Pages: e003376
  • DOI: doi: 10.1161/JAHA.112.003376.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MicroRNA 26b Encoded by the Intron of Small CTD Phosphatase (SCP) 1 Has an Antagonistic Effect on its Host Gene. (2012)
  • Author(s): Sowa N, Horie T, Kuwabara Y, Baba O, Watanabe S, Nishi H, Kinoshita M, Takanabe-Mori R, Wada H, Shimatsu A, Hasegawa K, Kimura T, and Ono K
  • Journal Title: J Cell Biochem. Volume: 113 Pages: 3455-65
  • DOI: doi: 10.1002/jcb.24222.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Roles of MicroRNAs and Myocardial Cell Differentiation. (2012)
  • Author(s): Takaya T, Nishi H, Horie T, Ono K, Hasegawa K
  • Journal Title: Prog Mol Biol Transl Sci. Volume: 111 Pages: 139-52
  • DOI: doi: 10.1016/B978-0-12-398459-3.00006-X.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] MicroRNA-33 deficiency reduces atherosclerosis formation in vivo. (2012)
  • Author(s): Takahiro Horie, Osamu Baba, Koh Ono, Yasuhide Kuwabara, Naoya Sowa, Koji Hasegawa, Noriaki Kume, Masayuki Yokode, Toru Kita, Takeshi Kimura
  • Organizer: 第20回 日本血管生物医学会学術集会
  • Place of Presentation: 徳島あわぎんホール
  • Year and Date: 20121205-20121207
• [Presentation] MicroRNA-33 Deficiency Reduced Atherosclerosis Formation In Vivo. (2012)
  • Author(s): Horie T, Baba O, Ono K, Kuwabara Y, Hasegawa K, Kume N, Yokode M, Kita T, Kimura T
  • Organizer: American Heart Association Annual Scientific Sessions 2012
  • Place of Presentation: Los Angeles, California.
  • Year and Date: 20121103-20121107
• [Presentation] MicroRNA-33 deficiency reduced atherosclerosis formation in vivo. (2012)
  • Author(s): Takahiro Horie, Osamu Baba, Koh Ono, Yasuhide Kuwabara, Naoya Sowa, Koji Hasegawa, Noriaki Kume, Masayuki Yokode, Toru Kita, Takeshi Kimura
  • Organizer: 第3回 Molecular Cardiovascular ConferenceII
  • Place of Presentation: 北海道キロロ
  • Year and Date: 20120907-09
• [Presentation] MicroRNA-33 deficiency reduced atherosclerosis formation in vivo. (2012)
  • Author(s): . Horie, O. Baba, K. Ono, S. Watanabe, H. Nishi, M. Kinoshita, Y. Kuwabara, Y. Chujo, N. Sowa, K. Hasegawa, N. Kume, M. Yokode, T. Kita, T. Kimura
  • Organizer: 第44回 日本動脈硬化学会学術集会
  • Place of Presentation: ヒルトン福岡シーホーク
  • Year and Date: 20120719-20120720
• [Presentation] マイクロRNA-33は動脈硬化形成を制御する (2012)
  • Author(s): 堀江貴裕、馬場理、尾野亘、渡邉真、西仁勇、木下美菜子、桑原康秀、中條克真、横出正之、木村剛
  • Organizer: 第109回 日本内科学会講演会
  • Place of Presentation: 京都みやこメッセ
  • Year and Date: 20120413-20120415
• [Presentation] マイクロRNA-33欠損は動脈硬化形成を抑制する (2012)
  • Author(s): 堀江貴裕、馬場理、尾野亘、渡邉真、木下美菜子、桑原康秀、中條克真、横出正之、北徹、木村剛
  • Organizer: 第49回 日本臨床分子医学会学術集会
  • Place of Presentation: 京都みやこメッセ
  • Year and Date: 20120413-20120414
• [Presentation] MicroRNA-33 Deficiency Reduced Atherosclerosis Formation In Vivo.
  • Author(s): Horie T, Baba O, Ono K, Kuwabara Y, Hasegawa K, Kume N, Yokode M, Kita T, Kimura T
  • Organizer: ATVB Early Career Networking Reception. 2012
  • Place of Presentation: Los Angeles, California.
• [Remarks] 京都大学医学部附属病院 循環器内科
  • URL: http://kyoto-u-cardio.jp/