2014 Fiscal Year Research-status Report
好中球由来のMMP９を介した急性大動脈解離の発症機構
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25870718
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
清水 良子 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (30348643)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 大動脈解離 / MMP9 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大動脈解離患者からの血液検体を収集しＭＭＰ９を測定し未破裂大動脈瘤患者、心筋梗塞患者、健常群と比較したところ、大動脈解離群では有意に血中ＭＭＰ９が上昇していることが確認され、ＭＭＰ９が大動脈解離のバイオマーカーになりうる可能性が示唆された。さらにヒト大動脈解離患部血管においてはヒト未破裂大動脈瘤患部検体にくらべてＭＭＰ９が好中球に一致して有意に発現が上昇していることが免疫染色から示された。次に大動脈解離発症の機序についての検討を動物モデルで行うためにＢＡＰＮを幼弱マウスに前投与して大動脈瘤を形成し、そこにアンジオテンシンＩＩを投与して投与後二時間以内には１００％の確率で大動脈解離が惹起されるモデルを確立することに成功した。このモデルにＭＭＰ９の酵素活性を選択的に阻害するＯＮＯ－４８１７を投与したところ有意に大動脈解離の発症が抑制された。以上より大動脈解離の発症にはＭＭＰ９が関与している可能性が示された。また大動脈仮の発症における好中球の寄与を検討するために上述のマウス大動脈解離モデルにＧｒ１抗体を用いて好中球除去処理を行ったところ有意に大動脈解離の発症が抑制された。したがって大動脈解離の発症には好中球由来のＭＭＰ９が関与することが示された。次にアンジオテンシンＩＩ同様の昇圧効果を持つノルエピネフリンをＢＡＰＮ投与マウスに与えて大動脈解離の発症率を検討したがノルエピネフリンでは大動脈解離の発症は見られず、アンジオテンシンＩＩ投与マウスで見られた患部血管での酸化ストレス上昇も見られなかった。アンジオテンシンＩＩで刺激した血管平滑筋細胞を好中球を共培養すると、好中球由来のＭＭＰ９産生が上昇することが示された。
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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
ヒト大動脈解離患者からの検体でＭＭＰ９が上昇していることが確認されたことは、当初のＭＭＰ９が大動脈解離のバイオマーカーとしての検討という点で実際にＭＭＰ９が有用である可能性を示唆する重要な結果である。また大動脈解離発症マウスモデルを用いてＭＭＰ９阻害剤により大動脈解離発症の抑制が見られたことはＭＭＰ９が大動脈解離発症機序に直接関与することを示唆しており、大動脈解離におけるＭＭＰの関与を検討するという本研究の目的における重要な進展であると評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はＭＭＰ９ノックアウトマウスの増産を行い、ＭＭＰ９ノックアウトマウスでの大動脈解離発症率が抑制されることを確認検討する。さらにヒト大動脈解離検体においても酸化ストレスの測定を行い、マウスモデル同様酸化ストレスが患部検体で増強していることを確認する。マウス大動脈解離モデルに酸化ストレスの阻害剤を投与し、大動脈解離の発症が抑制されることを確認する。またマウス大動脈解離モデルにおいて好中球除去した血管では酸化ストレスが抑制されていることを確認する。ＭＭＰ９のターゲットとして考えているＴＧＦβが実際に患部血管で発現が上昇しているかどうか、またその下流シグナリングについてウェスタンブロッティングなどで検討する。
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| Causes of Carryover |
今年度使用予定であったマウスの飼育費およびマウス代金、使用薬剤が、マウス飼育室およびＭＭＰ９ノックアウトマウスの感染のため繁殖を一時中断せざるをえなかったため、動物実験が一時中断して少なく済んだため次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
マウス大動脈解離モデルに酸化ストレスの阻害剤を投与して大動脈解離の発症率を抑制することができるかどうかの検討を行う。またヒト患部血管でも酸化ストレスが上昇しているかどうかの確認を行う。ＭＭＰ９ノックアウトマウスの繁殖を行い、数を増やしてＭＭＰ９ノックアウトマウスで大動脈解離の発症が抑制されているかどうかの確認を行う。ＭＭＰ９の標的となっている可能性として考えているＴＧＦβおよびその下流シグナリング因子の発現、活性を患部血管を用いて検討する。
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[Journal Article] Adventitial CXCL1/G-CSF expression in response to acute aortic dissection triggers local neutrophil recruitment and activation leading to aortic rupture.2015
Author(s)
Anzai A, Shimoda M, Endo J, Kohno T, Katsumata Y, Matsuhashi T, Yamamoto T, Ito K, Yan X, Shirakawa K, Shimizu-Hirota R, Yamada Y, Ueha S, Shinmura K, Okada Y, Fukuda K, Sano M.
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Journal Title
Circulation Research
Volume: 116(4)
Pages: 612-23
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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