マクロファージピノサイトーシスを標的とした新規動脈硬化治療戦略の構築

• 研究課題/領域番号: 15K09418
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 代謝学
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 宮崎 拓郎 昭和大学, 医学部, 講師 (80398693)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 動脈硬化症 / 生活習慣病 / コレステロール / マクロファージ / タンパク質分解 / カルパイン / 動脈硬化 / mRNAスプライシング / エキソン接合部複合体 / 飲作用 / CWC22 / エクソンジャンクション複合体 / pre-mRNAスプライシング / カルパイン－６

研究成果の概要

カルパインは細胞内に局在するカルシウム感受性プロテアーゼで、標的となる機能分子を部位特異的に切断することで炎症応答や細胞動態を調節する。本研究では、非プロテアーゼ型カルパインである「カルパイン-6」がマクロファージにおけるピノサイトーシス(native LDLの取込み)を亢進し、動脈硬化症を増悪化させることを明らかとした。CWC22-エキソン接合部複合体がRac1などのターゲット遺伝子のmRNA成熟を介して飲作用を調節しており、カルパイン-6は炎症条件下でこの機構を制限していると考えられた。また、カルパイン-6/CWC22分子軸は肥満症にも関与する可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現行の動脈硬化症の病態生理学は、マクロファージがスカベンジャー受容体依存的に酸化LDLを取込むことで泡沫化し、動脈硬化病変が形成される、いわゆる「酸化LDL仮説」に基づく。しかし、生体内に存在する LDL の多くはスカベンジャー受容体が認識するほど高度に酸化されておらず、同仮説だけでは実際に血管壁で起こるマクロファージ泡沫化を合理的に説明することはできなかった。本研究を通して、受容体非依存的なピノサイトーシス経路の一端が明らかとなり、マクロファージコレステロール代謝異常解明の一助となることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Endothelial calpain systems orchestrate myofibroblast differentiation during wound healing. (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki T, Haraguchi S, Kim-Kaneyama JR, Miyazaki A.
  • 雑誌名: FASEB Journal 巻: 33 号: 2 ページ: 2037-2046
  • DOI: 10.1096/fj.201800588rr
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thrombolytic Therapy for Acute Ischemic Stroke: Past and Future. (2019)
  • 著者名/発表者名: Shibata K, Hashimoto T, Miyazaki T, Miyazaki A, Nobe K.
  • 雑誌名: Curr Pharm Des 巻: in press 号: 3 ページ: 242-250
  • DOI: 10.2174/1381612825666190319115018
  • 査読あり
• [雑誌論文] L-Leucine increases the daily body temperature and affords thermotolerance in broiler chicks. (2019)
  • 著者名/発表者名: Han G, Yang H, Wang Y, Haraguchi S, Miyazaki T, Bungo T, Tashiro K, Furuse M, Chowdhury VS
  • 雑誌名: Asian-Australas J Anim Sci 巻: in press 号: 6 ページ: 842-848
  • DOI: 10.5713/ajas.18.0677
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Evaluation of protein-protein interactions using an on-membrane digestion technique. (2019)
  • 著者名/発表者名: Obama T, Miyazaki T, Aiuchi T, Miyazaki A, Itabe H
  • 雑誌名: J Vis Exp 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dysregulation of Calpain Proteolytic Systems Underlies Degenerative Vascular Disorders (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki T, Miyazaki A.
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｔｈｅｒｏｓｃｌｅｒｏｓｉｓ ａｎｄ Ｔｈｒｏｍｂｏｓｉｓ 巻: 25 号: 1 ページ: 1-15
  • DOI: 10.5551/jat.RV17008
  • NAID: 130006301106
  • ISSN: 1340-3478, 1880-3873
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The impact of stromal Hic-5 on the tumorigenesis of colorectal cancer through lysyl oxidase induction and stromal remodeling. (2018)
  • 著者名/発表者名: Omoto T, Kim-Kaneyama JR, Lei XF, Orimo A, Ohnishi K, Yoshihara K, Miyauchi A, Li S, Gao L, Umemoto T, Tanaka J, Nakahara K, Takeya M, Ishida F, Kudo SE, Haraguchi S, Miyazaki T, Miyazaki A.
  • 雑誌名: Oncogene. 巻: 37 号: 9 ページ: 1205-1219
  • DOI: 10.1038/s41388-017-0033-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Expression of steroidogenic enzymes and metabolism of steroids in COS-7 cells known as non-steroidogenic cells. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nozaki M, Haraguchi S, Miyazaki T, Shigeta D, Kano N, Lei XF, Kim-Kaneyama JR, Minakata H, Miyazaki A, Tsutsui K.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 8 号: 1 ページ: 2167-2167
  • DOI: 10.1038/s41598-018-20226-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Impact of dysfunctional protein catabolism on macrophage cholesterol handling. (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki T, Miyazaki A.
  • 雑誌名: Curr Med Chem. 巻: 印刷中 号: 9 ページ: 1631-1643
  • DOI: 10.2174/0929867325666180326165234
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emerging roles of calpain proteolytic systems in macrophage cholesterol handling. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki T and Miyazaki A
  • 雑誌名: Cellular and molecular life science 巻: 印刷中 号: 16 ページ: 3011-3021
  • DOI: 10.1007/s00018-017-2528-7
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Defective protein catabolism in atherosclerotic vascular inflammation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki T, Miyazaki A.
  • 雑誌名: Front Cardiovasc Med. 巻: 4 ページ: 79-79
  • DOI: 10.3389/fcvm.2017.00079
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Functional Heterogeneity of Nadph Oxidases in Atherosclerotic and Aneurysmal Diseases (2017)
  • 著者名/発表者名: Kigawa Y, Miyazaki T, Lei XF, Kim-Kaneyama JR, Miyazaki A.
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｔｈｅｒｏｓｃｌｅｒｏｓｉｓ ａｎｄ Ｔｈｒｏｍｂｏｓｉｓ 巻: 24 号: 1 ページ: 1-13
  • DOI: 10.5551/jat.33431
  • NAID: 130005188266
  • ISSN: 1340-3478, 1880-3873
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Proteolytic inactivation of anti-angiogenic vasohibin-1 by cancer cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Saito M, Suzuki Y, Yano S, Miyazaki T, Sato Y.
  • 雑誌名: Journal of biochemistry 巻: 160 号: 4 ページ: 227-232
  • DOI: 10.1093/jb/mvw030
  • NAID: 40020980740
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calpain-6 confers atherogenicity to macrophages by dysregulating pre-mRNA splicing. (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki T, Tonami K, Hata S, Aiuchi T, Ohnishi K, Lei XF, Kim-Kaneyama JR, Takeya M, Itabe H, Sorimachi H, Kurihara H, Miyazaki A
  • 雑誌名: J Clin Invest 巻: 126 号: 9 ページ: 3417-3432
  • DOI: 10.1172/jci85880
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hic-5 deficiency attenuates the activation of hepatic stellate cells and liver fibrosis through upregulation of Smad7 in mice (2016)
  • 著者名/発表者名: Xiao-Feng Lei, Wenguang Fu, Joo-ri Kim-Kaneyama, Tomokatsu Omoto, Takuro Miyazaki, Bo Li, Akira Miyazaki
  • 雑誌名: Journal of Hepatology 巻: 64 号: 1 ページ: 110-117
  • DOI: 10.1016/j.jhep.2015.08.026
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Calpastatin counteracts pathological angiogenesis by inhibiting suppressor of cytokine signaling 3 degradation in vascular endothelial cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, T., Taketomi, Y., Saito, Y., Hosono, T., Lei, X.F., Kim-Kaneyama, J.R., Arata, S., Takahashi, H., Murakami, M., and Miyazaki, A.
  • 雑誌名: Circ. Res. 巻: 116 号: 7 ページ: 1170-1181
  • DOI: 10.1161/circresaha.116.305363
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of HIC-5 in the formation of microvilli-like structures and the monocyte-endotherial interaction that accelerates atherosclerosis (2015)
  • 著者名/発表者名: Shigeko Arita-Okubo, et al
  • 雑誌名: Cardiovasc Res 巻: 105 号: 3 ページ: 361-371
  • DOI: 10.1093/cvr/cvv003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] しなやかな血管を手に入れる (2019)
  • 著者名/発表者名: 宮崎拓郎
  • 学会等名: 東京都目黒区 平成31年健康大学第１回教養講座
  • 招待講演
• [学会発表] タンパク質をマスターして健康な体になろう！ 血管変性疾患への挑戦：しなやかな血管を手にいれる (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮崎拓郎
  • 学会等名: 東京都医学総合研究所第１回都民講座
  • 招待講演
• [学会発表] Endothelial calpain systems orchestrate myofibroblast differentiation during wound healing (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki T, Haraguchi S, Kim-Kaneyama JR, Miyazaki A
  • 学会等名: The 20th International Vascular Biology Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] カルパインプロテアーゼファミリーによる血管系疾患の制御. (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮崎拓郎・宮崎章
  • 学会等名: 第50回日本動脈硬化学会学術集会 合同シンポジウム2 日本血管生物医学会合同シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 動脈硬化病変マクロファージに潜むタンパク質分解機構の制御不全 (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮崎拓郎・宮崎章
  • 学会等名: 第50回日本動脈硬化学会学術集会Cutting-Edge Symposium 9 マクロファージ研究の最前線
  • 招待講演
• [学会発表] マクロファージ動脈硬化原性を制御する細胞内プロテアーゼシステム. (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮崎拓郎
  • 学会等名: 第33回日本糖尿病合併症学会 シンポジウム２
  • 招待講演
• [学会発表] タンパク質恒常性低下を起点とした動脈硬化発症機構. (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮崎拓郎
  • 学会等名: 第26回日本血管生物医学会学術集会 シンポジウム2 「血管炎症機転と動脈硬化症（日本動脈硬化学会共催シンポジウム）」
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of atherosclerosis by calpain proteolytic systems (2018)
  • 著者名/発表者名: Takuro Miyazaki
  • 学会等名: Spring Conference of the Korean Society of Lipid and Atherosclerosis 2018 Symposium 1: Vascular Inflammation and Remodeling
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 動脈硬化病変マクロファージの飲作用を介したLDLコレステロール取込み機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 拓郎、雷 小峰、金山 朱里、宮崎 章
  • 学会等名: 第５９回 日本脂質生化学会
• [学会発表] 血管系疾患に潜む制御性プロテアーゼの機能不全 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 拓郎
  • 学会等名: 第6７回NCVC研究者交流会
  • 招待講演
• [学会発表] カルパインファミリーは動脈硬化病変を制御する (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 拓郎、礪波 一夫、秦 勝志、相内 敏弘、大西 紘二、雷 小峰、金山 朱里、竹屋 元裕、板部 洋之、反町 洋之、栗原 裕基、宮崎 章
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] Disturbance of pre-mRNA splicing by calpain-6 aggravates macrophage cholesterol deposition in atherosclerotic lesions (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 拓郎
  • 学会等名: 第24回血管生物医学会学術集会
  • 発表場所: 長崎ブリックホール
  • 年月日: 2016-12-09
• [学会発表] Calpain-6 potentiates pro-atherogenic pinocytosis in macrophages (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 拓郎
  • 学会等名: 19th International vascular biology meeting
  • 発表場所: Sheraton Boston Hotel (U.S.A.)
  • 年月日: 2016-11-01
  • 国際学会
• [学会発表] Calpain proteolytic systems in atherosclerotic and aneurysmal diseases (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 拓郎
  • 学会等名: 第48回日本動脈硬化学会学術集会
  • 発表場所: 京王プラザホテル（東京）
  • 年月日: 2016-07-15
  • 招待講演
• [学会発表] カルパインー６はmRNAの成熟不全を介してマクロファージLDL取込みを促進する (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 拓郎
  • 学会等名: 第58回脂質生化学会大会
  • 発表場所: 秋田市にぎわい交流館AU
  • 年月日: 2016-06-09
• [学会発表] カルパインによるタンパク質プロセシングと動脈硬化症 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 拓郎
  • 学会等名: 第４５回日本心脈管作動物質学会年会
  • 発表場所: 阿波観光ホテル
  • 年月日: 2016-02-05
  • 招待講演
• [学会発表] カルパインシステムによるJAK/STAT経路依存的な病的血管新生の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 拓郎、武富 芳隆、雷 小峰、金山 朱里、村上 誠、宮崎 章
  • 学会等名: BMB２０１５（日本分子生物学会 日本生化学会合同大会）
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-02
• [学会発表] カルパインシステムによる血管系疾患の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 拓郎
  • 学会等名: 第 20 回日本病態プロテアーゼ学会学術集会
  • 発表場所: ANAクラウンプラザホテルグランコート名古屋
  • 年月日: 2015-08-22
  • 招待講演
• [学会発表] カルパインシステムによる血管系疾患の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 拓郎
  • 学会等名: The 16th Atherosclerosis and Biolipid Conference
  • 発表場所: ホテル日航東京
  • 年月日: 2015-08-01
  • 招待講演
• [学会発表] カルパインシステムによるJAK/STAT経路依存的な病的血管新生の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 拓郎、雷 小峰、金山 朱里、宮崎 章
  • 学会等名: 第４７回日本動脈硬化学会学術集会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2015-07-10
• [学会発表] カルパイン－6によるマクロファージ飲作用・LDL取込ならびに動脈硬化病変の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 拓郎、雷 小峰、金山 朱里、宮崎 章
  • 学会等名: 第５７回 日本脂質生化学会大会
  • 発表場所: 一橋大学一橋講堂
  • 年月日: 2015-05-29
• [学会発表] Calpastatin counteracts pathological angiogenesis by inhibiting suppressor of cytokine signalling 3 degradation in vascular endothelial cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuro Miyazaki, Yoshitaka Taketomi, Yuta Saito, Tomohiko Hosono, Xiao-Feng Lei, Joo-ri Kim-Kaneyama, Satoru Arata, Haruo Takahashi, Makoto Murakami, Akira Miyazaki
  • 学会等名: ISA2015 (XVII International Symposium on Atherosclerosis)
  • 発表場所: Amsterdam RAI
  • 年月日: 2015-05-24
  • 国際学会
• [備考] 宮崎 拓郎(Takuro Miyazaki, PhD)
  • URL: http://www10.showa-u.ac.jp/~biochem/Takuro_Miyazaki/Takuro_Miyazaki.html
• [備考] Research gate (Takuro Miyazaki)
  • URL: https://www.researchgate.net/profile/Takuro_Miyazaki2
• [備考] Researchmap Takuro Miyazaki
  • URL: https://researchmap.jp/miyazakitakuro/?lang=japanese
• [備考] Calpain-6 mediates atherogenic macrophage function
  • URL: https://www.youtube.com/watch?v=VBdSyEDR5DU
• [備考] 宮崎 拓郎（Takuro Miyazaki, PhD）
  • URL: http://www10.showa-u.ac.jp/~biochem/Takuro_Miyazaki/Takuro_Miyazaki.html
• [備考] 昭和大学医学部生化学講座ホームページ
  • URL: http://www10.showa-u.ac.jp/~biochem/Takuro_Miyazaki/Takuro_Miyazaki.html
• [備考] 論文紹介ムービー（J Clin Invest. 2016;126:3417-3432.）
  • URL: https://youtu.be/VBdSyEDR5DU
• [備考] 昭和大学医学部生化学教室ホームページ
  • URL: http://www10.showa-u.ac.jp/%7Ebiochem/Biochem/Biochem_top.html
• [備考] Researchgate - Takuro Miyazaki
  • URL: https://www.researchgate.net/profile/Takuro_Miyazaki2
• [備考] Researchmap - 宮崎拓郎
  • URL: http://researchmap.jp/miyazakitakuro/?lang=japanese