2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25713059
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
久保田 義顕 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (50348687)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 創傷治癒 / 血管新生 / VEGF / VEGFR2 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
何らかの原因で皮膚・軟部組織が損傷・欠損すると、それをもとの形に復元すべく内因性の創傷治癒プログラムが発動する。そのプログラムにおいて中心的な役割を果たすのが周囲の既存血管からの血管網の新たな増生、いわゆる「血管新生」である。本研究では、この創傷治癒における血管の変動の実態を、従来の「血管新生」の枠組みにとどまらず、より包括的に「創傷血管網リモデリング」と称し、形態学的・分子生物学的にその全容の解明を目的として遂行されている。具体的には、これまで申請者が開発してきた組織ホールマウント染色の技術を創傷にアプライし、健常皮膚と創傷部位の違いに関して時系列を追って具に観察し、そのダイナミズムを明らかにする。その分子基盤としては、生体内のあらゆる血管新生に必須の分子シグナルとして知られる血管内皮成長因子（Vascular endothelial growth factor: VEGF）とそのメインの受容体である2型VEGF受容体（VEGFR2）のシグナルおよび、血管の収縮・拡張に必須とされる一酸化窒素（NO）シグナルに焦点し、それぞれ遺伝子改変マウスを用いて研究は遂行されている。これまでの結果から、野生型マウスにおける創傷血管網リモデリングの主体は、血管の増殖や分枝増加よりむしろ、血管径の増大や血管造影上の血流増加であり、これらがVEGF/VEGFR2シグナルに依存していることを示唆している。この一般的な「血管新生」とは異なる「創傷血管網リモデリング」の全容を明らかにすべく、引き続き研究は遂行される。
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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
本年度までに得られた研究成果として、まず、当研究室の作成したタモキシフェン誘導性血管内皮特異的CreマウスであるVEcad-BAC-CreERT2マウスをVEGFR2のfloxマウス（Vegfr2-flox）と交配し、タモキシフェン誘導性血管内皮特異的VEGFR2ノックアウトマウスを作成した。この新生仔マウスの背部に皮膚創傷を作成し、その後にタモキシフェン投与を開始することで、発生時期のVEGFR2シグナルの欠落の影響は回避した。このマウスに関し、申請者の確立した組織ホールマウント血管染色技術を駆使して、背部皮膚創傷血管ネットワークの様相を形態学的に観察した。その結果、VEGFR2シグナルの寄与する現象として一般的である、血管のsproutingや増殖、血管分枝数に大きな変動はなく、むしろ、血管径や血流の減少が血管内皮特異的VEGFR2ノックアウトマウスの表現型として著明であることが判明した。また、一般的に血管の収縮・拡張を司るシグナルとして知られるNOシグナル関連のノックアウトマウス（iNOSノックアウトマウス、eNOSノックアウトマウス）では、意外なことに野生型同様の血管の口径増大、血流増加が観察された。これらの成果は、やや予想外の展開を含むものの、創傷血管リモデリングの形態学的変動および、その分子基盤の一端を明らかにしたものであり、今後の研究を展開する上で重要な指標となっている。上記の理由から、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
上記のこれまでの研究成果を踏まえたうえで、今後の研究の展開としては、上記のタモキシフェン誘導性血管内皮特異的VEGFR2ノックアウトマウスに焦点を絞り、形態学的・分子生物学的にさらに解析を進める。また、当該ノックアウトマウスにおける創傷部位血管の口径や血流の増加の不全が、創傷治癒のプロセスそのものにどのように影響するのか、つまり血管からの血流を介した酸素・栄養の供給が不十分であることの上皮化の程度や肉芽形成への実質的な影響につき、これを組織学的に観察・定量化することで、血管と皮膚組織の連関の実体を明らかにする。さらには、これら創傷治癒における知見を基盤としたより発展的な研究内容として、血管内皮細胞VEGFR2シグナルの発生期の表皮組織の形成過程、つまり基底細胞の増殖から角化層への適切な分化、ターンオーバーに対する影響を、上記タモキシフェン誘導性血管内皮特異的VEGFR2ノックアウトマウスの健常皮膚の組織学的解析を通して明らかにする。また、創傷治癒における皮膚組織再生の重要な指標である毛包組織にも着目し、単一毛包（Vibrissa follicle）の血管網ホールマウント可視化技術を確立したのちに、毛包血管ネットワーク形成、特に毛乳頭の血管リモデリングに対するVEGFR2シグナルの寄与を明らかにし、創傷治癒同様に血管と皮膚組織の連関、つまり毛周期進行に対する血管網変動の影響を明らかにする。
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[Journal Article] Osteogenic capillaries orchestrate growth plate-independent ossification of the malleus.2015
Author(s)
Matsuo K, Kuroda Y, Nango N, Shimoda K, Kubota Y, Ema M, Bakiri L, Wagner EF, Takeda Y, Yashiro W, Momose A.
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Journal Title
Development
Volume: 142
Pages: 3912-3920
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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