生体イメージングによる血管新生シグナルの時空間制御機構の解明

• 研究領域: 細胞機能と分子活性の多次元蛍光生体イメージング
• 研究課題/領域番号: 22113009
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 独立行政法人国立循環器病研究センター
• 研究代表者: 福原 茂朋 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (70332880)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 109,850千円 (直接経費: 84,500千円、間接経費: 25,350千円); 2014年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円); 2013年度: 17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円); 2012年度: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2011年度: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円); 2010年度: 40,170千円 (直接経費: 30,900千円、間接経費: 9,270千円)
• キーワード: 血管新生 / ゼブラフィッシュ / 蛍光イメージング / 細胞形態・運動 / 細胞増殖 / 血管内皮細胞 / 遺伝子発現 / 蛍光生体イメージング / シグナル伝達 / ｂカテニン / βカテニン / 尾側静脈 / バイオイメージング

研究成果の概要

血管は全身の細胞や組織に酸素や栄養を供給する生命維持に必要なライフラインである。本研究では、全身に血管ネットワークが構築される分子メカニズムを解明するため、臓器の発生や構造がヒトと類似したゼブラフィッシュをモデル動物として用い、多次元蛍光生体イメージング解析を行った。その結果、①血管新生過程の内皮細胞の形態・運動を制御するシグナル伝達系、②血管形成における核転写調節因子-cateninの役割、③血管形成における内皮細胞増殖の役割とその制御機構について明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Tip cell specific requirement for an atypical Gpr124 and Reck-dependent Wnt/β-catenin pathway during brain angiogenesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Vanhollebeke B., Stone O., Bostaille N., Cho C., Zhou Y., Maquet E., Gauquier A., Cabochette P., Fukuhara S., Mochizuki N., Nathans J. and Stainier D.Y.R.
  • 雑誌名: eLife 巻: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent advances in understanding of cardiovascular development by imaging of zebrafish. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fukuhara S, Fukui H, Wakayama Y, Ando K, Nakajima H, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Dev Growth Differ. 巻: 未定 号: 4 ページ: 109-122
  • DOI: 10.1111/dgd.12210
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] RhoA and ROCK mediate histamine-induced vascular leakage and anaphylactic shock. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mikelis CM, Simaan M, Ando K, Fukuhara S, Sakurai A, Amornphimoltham P, Masedunskas A, Weigert R, Chavakis T, Adams RH, Offermanns S, Mochizuki N, Zheng Y, Gutkind JS.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 6 号: 1 ページ: 6725-6725
  • DOI: 10.1038/ncomms7725
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cdc42 mediates Bmp-induced sprouting angiogenesis through Fmnl3-driven assembly of endothelial filopodia in zebrafish. (2015)
  • 著者名/発表者名: Wakayama Y, Fukuhara S (Corresponding author), Ando K, Matsuda M, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Dev. Cell. 巻: 32 号: 1 ページ: 109-122
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2014.11.024
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] β-Catenin-dependent transcription is central to Bmp-mediated formation of venous vessels. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kashiwada T, Fukuhara S (Co-corresponding author), Terai K, Tanaka T, Wakayama Y, Ando K, Nakajima H, Fukui H, Yuge S, Saito Y, Gemma A, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Development 巻: 142 ページ: 497-509
  • DOI: 10.1242/dev.115576
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] S1P-Yap1 signaling regulates endoderm formation required for cardiac precursor cell migration in zebrafish. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukui H, Terai K, Nakajima H, Chiba A, Fukuhara S, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Dev. Cell. 巻: 31 号: 1 ページ: 128-136
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2014.08.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualizing the cell-cycle progression of endothelial cells in zebrafish. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukuhara S (Co-corresponding author), Zhang J, Yuge S, Ando K, Wakayama Y, Sakaue-Sawano A, Miyawaki A, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Dev. Biol. 巻: 393 号: 1 ページ: 10-23
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2014.06.015
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The secreted protein ANGPTL2 promotes metastasis of osteosarcoma cells through integrin alpha5beta1, p38 MAPK, and matrix metalloproteinases. (2014)
  • 著者名/発表者名: Odagiri et al.
  • 雑誌名: Science Signaling 巻: 7 号: 309
  • DOI: 10.1126/scisignal.2004612
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Coexpression of Ang1 and Tie2 in Odontoblasts of Mouse Developing and Mature Teeth—A New Insight into Dentinogenesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakajima et al.
  • 雑誌名: Ａｃｔａ Ｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｃａ ｅｔ Ｃｙｔｏｃｈｅｍｉｃａ 巻: 47 号: 1 ページ: 19-25
  • DOI: 10.1267/ahc.13043
  • NAID: 130003390846
  • ISSN: 0044-5991, 1347-5800
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rap1 regulates actin cytoskeleton at endothelial cell-cell junctions by spatially controlling myosin II activlty (2013)
  • 著者名/発表者名: Ando K, S. Fukuhara, Y. Obars, T. Noriya. N. Nakahata, N. Moohizuki.
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 巻: 202 号: 6 ページ: 901-916
  • DOI: 10.1083/jcb.201301115
  • 査読あり
• [雑誌論文] The parallel growth of motoneuron axons with the dorsal aorta depends on Vegfc/Vegfr3 signaling in zebrafish (2013)
  • 著者名/発表者名: Kwon HB, Fukuhara S, Asakawa K, Ando K, Kashiwada T, Kawakami K Hibi M, Kwon YG, Kim KW, Alitalo K, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Development 巻: 140 号: 19 ページ: 4081-4090
  • DOI: 10.1242/dev.091702
  • 査読あり
• [雑誌論文] PDZ-RhoGEF and LARG are essential for embryo development, and provide a link between thrombin and LPA receptors and Rho activation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Mikelis et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 288 号: 17 ページ: 12232-12243
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.428599
  • 査読あり
• [雑誌論文] The sphingosine-1-phosphate transporter Spns2 expressed on endothelial cells regulates lymphocyte trafficking in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuhara S, et al
  • 雑誌名: J Clin Invest 巻: (In press)(未定) 号: 4 ページ: 1416-1426
  • DOI: 10.1172/jci60746
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arhgef15 promotes retinal angiogenesis by mediating VEGF-induced Cdc42 activation and potentiating RhoJ inactivation in endothelial cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kusuhara S., Fukushima Y., Fukuhara S., Jakt L.M., Okada M., Shimizu Y., Hata M., Nishida K., Negi A., Hirashima M., Mochizuki N., Nishikawa S. and Uemura A.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 号: 9 ページ: e45858-e45858
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0045858
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cytochalasin D enhances the accumulation of a protease-resistant form of prion protein in ScN2a Cells: Involvement of PI3 kinase/Akt signaling pathway. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takenouchi T. et al.
  • 雑誌名: Cell Biol. Int. 巻: 36 号: 12 ページ: 1223-1231
  • DOI: 10.1042/cbi20120329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tumor cell-derived angiopoietin-like protein ANGPTL2 is a critical driver of metastasis (2012)
  • 著者名/発表者名: Endo M, et al
  • 雑誌名: Cancer Research 巻: 72 号: 7 ページ: 1784
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-11-3878
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cardiac connexins, mutations and arrhythmias (2012)
  • 著者名/発表者名: Delmar M, Makita N
  • 雑誌名: Curr Opin Cardiol 巻: (in press) 号: 1 ページ: 163-172
  • DOI: 10.1161/circep.111.967604
  • 査読あり
• [雑誌論文] EphrinA/EphA signal facilitates insulin-like growth factor-I-induced myogenic differentiation through suppression of the Ras/extracellular signal-regulated kinase 1/2 cascade in myoblast cell lines (2011)
  • 著者名/発表者名: Minami M., et al
  • 雑誌名: Molecular Biology of the Cell 巻: 22 号: 18 ページ: 3508-3519
  • DOI: 10.1091/mbc.e11-03-0183
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angiopoietin-1/Tie2 signal augments basal Notch signal controlling Vascular quiescence by inducing delta-like 4 expression through AKT-mediated activation of β-catenin (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhang J., et al
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 286 号: 10 ページ: 8055-8066
  • DOI: 10.1074/jbc.m110.192641
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angiopoietin-1/Tie2 signal augments basal Notch signal controlling vascular quies cence by inducing delta-like 4 expression through AKT-mediated activation of ・-catenin. (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhang J.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: 286 ページ: 8055-8066
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vascular endothelial-cadherin stabilizes at cell-cell junctions by anchoring to circumferential actin bundles through ・- and ・-catenins in cyclic AMP-Epac-Rap1 signal-activated endothelial cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Noda K.
  • 雑誌名: Mol.Biol.Cell 巻: 21 ページ: 584-596
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angiopoietin-1/Tie2 receptor signaling in vascular quiescence and angiogenesis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukuhara S.
  • 雑誌名: Histol.Histopathol. 巻: 25 ページ: 387-396
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of mice expressing EGFP in the placode-derived inner ear sensory cell lineage and FACS-array analysis focused on the regional specificity of the otocyst. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto C.
  • 雑誌名: J.Comp.Neurol. 巻: 518 ページ: 4702-4722
  • 査読あり
• [学会発表] Unveiling the cellular and molecular mechanism of vascular development by fluorescence-based bio-imaging in zebrafish (2015)
  • 著者名/発表者名: Shigetomo Fukuhara.
  • 学会等名: The Joint Meeting of the 120th Annual Meeting of The Japanese Association of Anatomists and the 92nd Annual Meeting of The Physiological Society of Japan.
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2015-03-21
  • 招待講演
• [学会発表] 血管新生メカニズムの蛍光生体イメージング解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋
  • 学会等名: 生理研研究会2014「心血管膜輸送分子の構造・機能・病態の統合的研究戦略」
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2014-09-04
• [学会発表] Visualization of -catenin transcriptional activity in endothelial cells uncovers a novel role for β-catenin in venous vessel development in zebrafish (2014)
  • 著者名/発表者名: Shigetomo Fukuhara, Naoki Mochizuki.
  • 学会等名: The 18th International Vascular Biology Meeting
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2014-04-15
• [学会発表] Visualization of beta-catenin transcriptional activity in endothelial cells uncovers a novel role for beta-catenin in venous vessel development in zebrafish (2014)
  • 著者名/発表者名: Shigetomo Fukuhara, Naoki Mochizuki
  • 学会等名: The 18th International Vascular Biology Meeting (IVBM2014)
  • 発表場所: 京都ミヤコメッセ
  • 招待講演
• [学会発表] 血管形成を制御するシグナル伝達系 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋、望月直樹、
  • 学会等名: 第87回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 仙台
  • 招待講演
• [学会発表] スフィンゴシン-１-リン酸を介した血管内皮細胞による免疫系の制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋
  • 学会等名: 第42回日本心脈管作動物質学会
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2013-02-08
• [学会発表] 血管形成ダイナミクスの生体イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋、望月直樹
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸
  • 招待講演
• [学会発表] 蛍光イメージングによる血管形成メカニズムの解析 ～血管安定化・成熟化を制御する分子メカニズム～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋
  • 学会等名: 第1回関西血管生物研究会2013（KVBM2013）
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 蛍光イメージング技術を駆使した血管形成メカニズムの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋
  • 学会等名: 生理研研究会2013「心血管膜輸送分子の構造・機能・病態の統合的研究戦略」
  • 発表場所: 岡崎
• [学会発表] 蛍光生体イメージングによる血管新生メカニズムの解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋、望月直樹
  • 学会等名: 第69回日本顕微鏡学会学術講演会
  • 発表場所: 大阪
  • 招待講演
• [学会発表] ゼブラフィッシュの蛍光イメージング解析による血管形成メカニズムの解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋、望月直樹
  • 学会等名: 第21回日本血管生物医学会
  • 発表場所: 大阪
  • 招待講演
• [学会発表] Fluorescence-based Bio-imaging of Vascular Development using Transgenic Zebrafish (2013)
  • 著者名/発表者名: Shigetomo Fukuhara
  • 学会等名: The 11th Korea-Japan Joint Symposium on Vascular Biology
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 招待講演
• [学会発表] Deciphering the molecular mechanism underlying developmental angiogenesis by fluorescence-based bio-imaging in zebrafish (2013)
  • 著者名/発表者名: Shigetomo Fukuhara
  • 学会等名: The Joint Symposium of 2nd Asia-Pacific Vascular Biology and 10th Frontiers of Biomedical Sciences.
  • 発表場所: Tainan, Taiwan
  • 招待講演
• [学会発表] In vivo imaging of signal transduction pathways involved in angiogenesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigetomo Fukuhara
  • 学会等名: The 10th Korea-Japan Joint Symposium on Vascular
  • 発表場所: Tokushima, Japan
  • 年月日: 2012-12-05
• [学会発表] スフィンゴシン-１-リン酸トランスポーターSpns2の生理的機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋
  • 学会等名: 生理研研究会「細胞センサーの分子機構・相互関連・ネットワーク研究会」
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2012-11-30
• [学会発表] イメージングによる血管新生メカニズムの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] 蛍光生体イメージングによる血管新生メカニズムの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋
  • 学会等名: 第22回日本数理生物学会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] Visualization of endothelial cell cycle progression during vascular network formation (2011)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋
  • 学会等名: 第19回日本血管生物医学会
  • 発表場所: 東京・東京ステーションコンファレンス
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] Visualization of endothelial cell cycle progression during vascular network formation (2011)
  • 著者名/発表者名: Shigetomo Fukuhara
  • 学会等名: The Satellite Meeting in Osaka for the 2^<nd> Pacific Symposium on Vascular Biology
  • 発表場所: 大阪・大阪大学
  • 年月日: 2011-10-26
• [学会発表] Visualization of endothelial cell dynamics during vascular network formation by in vivo bioimaging (2011)
  • 著者名/発表者名: Shigetomo Fukuhara
  • 学会等名: Cell Signaling Network 2011
  • 発表場所: Yucatan, Merida, Mexico
  • 年月日: 2011-10-26
• [学会発表] 生体蛍光イメージングによる血管ネットワーク形成機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋
  • 学会等名: 第84回日本生化学
  • 発表場所: 京都・国立京都国際会館
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] 蛍光イメージングを用いたin vivo細胞生物学による血管形成機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋
  • 学会等名: 第63回日本細胞生物学会
  • 発表場所: 北海道・北海道大学
  • 年月日: 2011-06-27
• [学会発表] Signaling pathways regulating endothelial barrier functions (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukuhara S.
  • 学会等名: The 8th Korea-Japan Joint Symposium on Vascular Biology & The 18th Annual Meeting of the Japanese Vascular Biology and Medicine Organization. (Symposium)
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] Visualization of endothelial cell cycle progression in vivo (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukuhara S.
  • 学会等名: 武田国際シンポジウム「Casting Light on Life」
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-12-01
• [図書] 「ゼブラフィッシュを用いたin vivo細胞生物学研究 ～血管研究を例に～」、生体の科学 (2015)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋、若山勇紀、柏田建、安藤康史、望月直樹
  • 出版者: 金沢一郎記念医学医療振興財団
• [図書] 「Cdc42はフォーミンタンパク質Fmnl3を介して内皮細胞におけるフィロポディアの形成を促進し血管新生を誘導する」、ライフサイエンス新着論文レビュー (2014)
  • 著者名/発表者名: 若山勇紀、福原茂朋.
  • 出版者: DBCLS
• [図書] Signaling pathways regulating endothelial cell-cell junctions as a barrier to tumor metastasis. In “Tight junctions in cancer metastasis” (2013)
  • 著者名/発表者名: Shigetomo Fukuhara, Naoki Mochizuki
  • 総ページ数: 15
  • 出版者: Springer
• [図書] 「血管新生に関わる細胞内シグナル伝達」、血管新生研究の最先端 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 医薬ジャーナル社
• [図書] 「in vivoイメージング」、血管新生研究の最先端 (2013)
  • 著者名/発表者名: 若山勇紀、福原茂朋
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: 医薬ジャーナル社
• [図書] 血管内皮細胞のシグナルと接着による血管成熟化・安定化機構、最新医学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安藤康史ら
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 最新医学社
• [図書] 血管内皮細胞に発現するスフィンゴシン 1-リン酸輸送体Spns2によるリンパ球の血管内移動の制御機構、生化学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋、望月直樹
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 日本生化学会
• [図書] 神経-血管伴走性の成立機序―ゼブラフィッシュをモデルとした研究、血管医学 (2013)
  • 著者名/発表者名: Hyouk-Bum Kwonら
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: メディカルビュー社
• [図書] 血管新生研究の最先端、「血管新生に関わる細胞内シグナル伝達」 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福原 茂朋
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 医薬ジャーナル社
• [図書] 血管新生研究の最先端、「in vivoイメージング」 (2013)
  • 著者名/発表者名: 若山 勇紀、福原 茂朋
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: 医薬ジャーナル社
• [図書] Signaling pathways regulating endothelial cell-cell junctions as a barrier to tumor metastasis. In “Tight junctions in cancer metastasis” (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukuhara S. et al.
  • 総ページ数: 15
  • 出版者: Springer
• [図書] 再生医療、学会印象記「第19回日本血管生物医学会学術集会」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福原 茂朋
  • 総ページ数: 2
  • 出版者: メディカルビュー社
• [図書] 血管医学,生きた細胞・生物を用いた血管構築を理解するためのイメージング (2011)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: メディカルビュー社
• [図書] Annunal Review循環器2010(Ang1-Tie2による血管透過性制御) (2010)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 中外医学社
• [図書] 血管内皮細胞間接着を制御するシグナル伝達機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 薬学雑誌
• [図書] 血管内皮細胞間接着による血管安定化・成熟化、実験医学(増刊:血管研究と血管治療) (2010)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 羊土社
• [図書] アンジオポエチン-1による血管安定化メカニズム (2010)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 日本薬理学雑誌 くすりとからだ
• [図書] 血管新生・恒常性の維持 (2010)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: 生化学
• [備考]
  • URL: http://www.ncvc.go.jp/res/divisions/structural_analysis/index.html
• [備考]
  • URL: http://plaza.umin.ac.jp/ncvc/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.ncvc.go.jp/res/divisions/structural_analvsis/index.html
• [備考]
  • URL: http://plaza.umin.ac.jp/ncvc/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.ncvc.go.jp/res/divisions/structural_analysis/index.html