心筋線維芽細胞特異的発現を示す新たな増殖因子受容体の精製・同定

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26670412
• Research Institution: National Cardiovascular Center Research Institute
• Principal Investigator: 北風 政史 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究開発基盤センター, 部長 (20294069)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 朝倉 正紀 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究開発基盤センター, 室長 (80443505) ; 瀬口 理 独立行政法人国立循環器病研究センター, 病院, 医師 (60570869) ; 中野 敦 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究開発基盤センター, 室長 (90648106)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 循環器・高血圧 / トランスレーショナルリサーチ

Outline of Annual Research Achievements

我々の臨床データの解析で、心不全患者ではFGF23の血中濃度が高いこと、FGF23高値群では心臓の線維化が多いことが明らかとなった。このことより、FGF23は心臓の線維芽細胞に作用し、心筋の線維化促進に関与すると考えられる。FGF23は、FGF受容体タイプ1(FGFR1)とKlothoによる共受容体を介して作用することが知られている。しかし、Klotho受容体は腎臓にのみ発現し、FGF23は心臓に直接作用しないと考えられている。
そこで我々は、まずklotho受容体が心臓で発現しているかどうかを検討した。マウスの全身臓器よりRNAを抽出し、PCRを行ったところ、心房・心室ともにklotho受容体の発現はみられなかった。また、Western blotでも同様に心臓でのklotho蛋白の発現はみられなかった。我々はマウス圧負荷心不全モデルを作製し、免疫染色にてklothoの発現を確認したが、心筋・線維巣ともにklothoの発現はみられなかった。以上より、心臓においてklotho蛋白は発現していないことがわかった。
FGF23が心筋線維芽細胞に直接作用するか調べるため、ラットの心筋線維芽細胞を単離しMTTアッセイを行ったところ、培養液中へのFGF23添加により心筋線維芽細胞の増殖効果を認めた。また、心室由来のヒト心臓線維芽細胞を用い、FGF23を添加したところ、コラーゲン関連遺伝子の発現増加がみられた。これらの結果より、FGF23はklothoを介さず、心筋線維芽細胞に直接作用していると考えられた。心筋線維芽細胞特異的なFGF23のシグナルを解明するため、ヒト心臓線維芽細胞にFGF23を添加したが、既知であるErkのリン酸化増強効果はみられなかった。また、FGF23の新規受容体同定のため、FGF23のクローニングを行った。

Current Status of Research Progress

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

Reason

心筋線維芽細胞を用いてFGF23のin vitro機能解析を計画通り遂行し、またFGF23新規受容体同定のための予備実験を行っている。

Strategy for Future Research Activity

心不全の病態とFGF23の関係を明らかにするため、心筋線維芽細胞でのFGF23特異的なシグナル伝達の解明が必要であると考えられた。今後、ヒト心筋線維芽細胞を用いて、シグナル伝達の解明と病態との関連を検討していく。また、FGF23の新規受容体同定を計画通りに進め、機能解析を行なう。

Causes of Carryover

FGF23の新規受容体同定の予備実験に時間を要したため、中和抗体作成などが本年度に行えず予算が未執行となった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度に新規受容体の同定と中和抗体の作成を行ない、予算を執行する。

Research Products

• [Journal Article] Pathophysiological impact of serum fibroblast growth factor 23 in patients with nonischemic cardiac disease and early chronic kidney disease. (2014)
  • Author(s): Imazu M, Takahama H, Asanuma H, Funada A, Sugano Y, Ohara T, Hasegawa T, Asakura M, Kanzaki H, Anzai T, Kitakaze M
  • Journal Title: AJP-Heart Circ Physiol Volume: 307 Pages: H1504-H1511
  • DOI: 10.1152/ajpheart.00331.2014.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Effects of the oral adsorbent of AST-120 in patients with both chronic heart failure and chronic kidney disease. (2014)
  • Author(s): Imazu M, Asakura M, Hasegawa T, Asanuma H, Ito S, Nakano A, Funada A, Sugano Y, Ohara T, Kanzaki H, Takahama H, Morita T, Anzai T, Kitakaze M
  • Organizer: American Heart Association Scientific Sessions
  • Place of Presentation: Chicago
  • Year and Date: 2014-11-15 – 2014-11-19