ヒト組織を用いたＰＧＥ２－ＥＰ４シグナル抑制による新規大動脈瘤治療法の開発

• Project/Area Number: 14J01039
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: General physiology
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 石渡 遼 横浜市立大学, 医学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 腹部大動脈瘤 / Prostaglandin E2 / 平滑筋細胞 / EP4 / 炎症 / IL-6 / プロスタグランディンE2

Outline of Annual Research Achievements

本研究では, PGE2 (Prostaglandin E2)-EP4シグナルによる腹部大動脈瘤の発症・進行メカニズムを明らかにすることを目的としている. 前年度までの研究おいて, 平滑筋細胞選択的EP4過大発現マウスにおいて, AngII依存性の腹部大動脈瘤発症が顕著に増加すること, EP4刺激はin vitro, in vivoの両方において炎症性サイトカインであるIL-6の発現を顕著に増加させることを明らかにしてきた.

IL-6が腹部大動脈瘤組織で過剰に合成されることは多く報告されてきたが, 具体的な働きに関する報告はほとんどない. IL-6受容体・抗体を投与されたEP4-Tgマウスでは, AngII負荷時の大動脈組織中炎症性単球/マクロファージの数が有意に減少していた. フローサイトメトリーによる細胞分画の分取実験から, 大動脈組織においてIL-6の遺伝子発現は平滑筋細胞等の非免疫系細胞に認められ, IL-6Rの遺伝子発現は炎症性単球/マクロファージに認められた. さらに, EP4-Tgマウスの大動脈平滑筋細胞を用いて構築した3次元細胞積層体モデルにおいて, IL-6R・抗体は顕著にマウスマクロファージであるRAW264.7の平滑筋層への浸潤を抑制した. IL-6による刺激はヒト単球由来細胞であるTHP-1においてPGE2合成酵素であるCOX-2の発現および, MMP-9の遺伝子発現を亢進した. これらの結果から平滑筋由来のIL-6は, 単球/マクロファージにおけるPGE2合成を亢進しPGE2-EP4シグナルによる炎症反応を過剰に亢進する可能性のあること, MMP-9発現の亢進し単球の平滑筋層への浸潤や弾性線維の分解を過剰に亢進することで腹部大動脈瘤の進行を促す可能性が示唆された.

現在これらの結果をまとめて論文投稿中である.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Glutamate Promotes Contraction of the Rat Ductus Arteriosus (2016)
  • Author(s): S. Fujita, U. Yokoyama, R. Ishiwata, R. Aoki, K. Nagao, D. Masukawa, M. Umemura, T. Fujita, S. Iwasaki, S. Nishimaki, K. Seki, S. Ito, Y. Goshima, T. Asou, M. Masuda, and Y. Ishikawa
  • Journal Title: Circulation Journal Volume: 80 Issue: 11 Pages: 2388-2396
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-16-0649
  • NAID: 130005433144
  • ISSN: 1346-9843, 1347-4820
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Eicosanoids and Aortic Aneurysm. (2015)
  • Author(s): Yokoyama U, Ishiwata R, Ishikawa Y
  • Journal Title: Bioactive Lipid Mediators Volume: 3 Pages: 267-278
  • DOI: 10.1007/978-4-431-55669-5_19
  • ISBN: 9784431556688, 9784431556695
• [Journal Article] Prostaglandin E2 Inhibits Elastogenesis in the Ductus Arteriosus via EP4 Signaling. (2014)
  • Author(s): Yokoyama U, Minamisawa S, Sh ioda A, Ishiwata R, Jin MH, Masuda M, Asou T, Sugimoto Y, Aoki II, Nakamura T, and Ishikawa Y
  • Journal Title: Circulation. Volume: 129 Issue: 4 Pages: 487-496
  • DOI: 10.1161/circulationaha.113.004726
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Three-Dimensional Multilayers of Smooth Muscle Cells as a New Experimental Model for Vascular Elastic Fiber Formation Studies. (2014)
  • Author(s): Ishiwata R, Yokoyama U, Matsusaki M, Yoshiya A, Kadowaki K, Ichikaww Y, Umemura M, Fujita T, Minamisawa S, Shimoda H, Mitsuru Akashi M, and Ishikawa Y.
  • Journal Title: Atherosclerosis. Volume: 233 Issue: 2 Pages: 590-600
  • DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2014.01.045
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Decreased serum osmolality promotes ductus arteriosus constriction. (2014)
  • Author(s): Aoki R, Yokoyama U, Ichikawa Y, Taguri M, Kumagaya S, Ishiwata R, Yanai C, Fujita S, Umemura M, Fujita T, Okumura S, Sato M, Minamisawa S, Asou T, Masuda M, Iwasaki S, Nishimaki S, Seki K, Yokota S, Ishikawa Y.
  • Journal Title: Cardiovascular Research Volume: 104(2) Issue: 2 Pages: 326-36
  • DOI: 10.1093/cvr/cvu199
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] EP4 signaling in smooth muscle cells attracts inflammatory immune responses in the aorta (2016)
  • Author(s): Ryo Ishiwata, Utako Yokoyama, Yasuhiro Ichikawa, Daisuke Kurotaki, Shota Yasuda, Motohiko Goda, Shinichi Suzuki, Munetaka Masuda, Tomohiko Tamura, Yoshihiro Ishikawa.
  • Organizer: The 89th Scientific Session, American Heart Association (AHA)
  • Place of Presentation: Ernest N. Morial Convention Center, New Orleans, USA.
  • Year and Date: 2016-11-12
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 平滑筋細胞におけるPGE2-EP4シグナルは腹部大動脈瘤の発症を促す (2016)
  • Author(s): 石渡 遼, 横山 詩子, 市川 泰弘, 黒滝 大翼, 田村 智彦, 石川 義弘
  • Organizer: 第３７回日本循環制御医学会総会
  • Place of Presentation: ステーションコンファレンス東京(東京都千代田区)
  • Year and Date: 2016-07-08
• [Presentation] Inhibition of PGE2-EP4 Signaling as a Potential Future Therapeutic Strategy for Abdominal Aortic Aneurysm (2016)
  • Author(s): 石渡遼
  • Organizer: 第８０回 日本循環器学会・学術大会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2016-03-18
• [Presentation] Secretome-based identification of PGE2-regulated proteins in human abdominal aortic aneurysm (2015)
  • Author(s): Ishiwata R, Yokoyama U, Arakawa N, Ishikawa Y
  • Organizer: 6th International Conference on Phospholipase A2 and Lipid Mediators
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル(東京都新宿区）
  • Year and Date: 2015-02-10 – 2015-02-12
• [Presentation] PGE2-EP4 exerts an anti-fibrotic effect in the heart (2015)
  • Author(s): Ishiwata R, Yokoyama U, Inoue S, Ichikawa Y, Ishikawa Y
  • Organizer: 6th International Conference on Phospholipase A2 and Lipid Mediators
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル(東京都新宿区）
  • Year and Date: 2015-02-10 – 2015-02-12
• [Presentation] Prostaglandin E2-EP4 plays a protective role against cardiac fibrosis (2014)
  • Author(s): Ishiwata R, Yokoyama U, Inoue S, Ichikawa Y, Ishikawa Y
  • Organizer: ESC Cogress 2014
  • Place of Presentation: バルセロナ（スペイン）
  • Year and Date: 2014-08-30 – 2014-09-03
• [Presentation] ヒト大動脈瘤組織におけるPGE2-EP4誘導性分泌タンパク質の網羅的解析 (2014)
  • Author(s): 石渡遼,横山詩子,荒川憲昭,安田章沢,郷田素彦,鈴木伸一,益田宗孝,石川義弘
  • Organizer: 第35回日本循環制御医学会総会
  • Place of Presentation: 九州大学医学 百年講堂（福岡県福岡市）
  • Year and Date: 2014-07-04 – 2014-07-05