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体系的複数同時ゲノム編集法を応用したRAMP1、2、3の機能分化と相互作用の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K07477
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分49030:実験病理学関連
研究機関信州大学

研究代表者

桜井 敬之  信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (80317825)

研究分担者 武井 則雄  北海道大学, 医学研究院, 助教 (50523461)
新藤 隆行  信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (90345215)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードアドレノメデュリン / RAMP / 受容体活性調節タンパク質 / 炎症性腸疾患 / 大腸オルガノイド / ゲノム編集 / 多遺伝子同時改変 / 複数同時ゲノム編集 / CRISPR/Cas9 / 腸オルガノイド / 受容体修飾因子
研究開始時の研究の概要

アドレノメデュリン(AM)は、多彩な生理作用を有する生理活性ペプチドであり、各種疾患への臨床応用が期待されている。この多生理作用は、AMの受容体に結合する受容体活性調節タンパクRAMP1、2、3によって制御されていると考えられているが、詳細な分子機構は不明である。
本研究では、複数同時ゲノム編集という申請者が独自開発した技術によりRAMP1、2、3について複数の変異を併せ持つマウス群を体系的に作製する。同マウスによる炎症性腸疾患などの病態モデルの解析や、腸オルガノイド、 各種の初代培養細胞を用いた検討によりRAMP1、2、3の病態生理学的意義の解明し、AMの臨床応用への知識基盤に貢献する。

研究成果の概要

本研究は、RAMPサブアイソフォームに変異を併せ持つマウスを申請者の開発の技術で作製し、そのマウスのDSS炎症腸疾患モデル、大腸オルガノイドや、マクロファージ細胞の解析により、マウスの大腸炎は主にRAMP1、3が関与することを明らかとし、RAMP1欠損マウスでは大腸炎が増す一方で、RAMP3欠損マウスではその耐性が増すことを見出した。この基盤として、炎症刺激を受けた大腸上皮はRAMP1/RAMP3シグナルが同時かつ相乗的に働く一方で、マクロファージ細胞ではRAMP1とRAMP3発現の連環性と、RAMP1/RAMP3シグナルが同時かつ相反的に炎症刺激に応答する機能分化の存在を示唆する結果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アドレノメデュリン(AM)は、臓器保護作用、抗炎症作用、抗酸化作用など多彩な生理機能を有し、日本発の治療薬、診断薬への応用が期待されている。最近、ステロイド治療抵抗性の潰瘍性大腸炎患者へのAMの臨床治験や、敗血症の循環障害対象の抗AM抗体、アドレシズマブの臨床応用が進展している。一方、この多生理機能を制御するRAMPサブアイソフォームの病態生理学的意義や作用機序など多くは不明である。本研究は、RAMPサブアイソフォームの機能分化と相互作用の存在を明らかとした。臨床応用の基盤のAM作用機序の理解を深め、かつAMを含むリガンドの代わりの新規治療標的としてRAMPの可能性を示した。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Adrenomedullin ameliorates pulmonary fibrosis by regulating TGF-b-Smads signaling and myofibroblast differentiation2021

    • 著者名/発表者名
      Wei Y, Tanaka M, Sakurai T, Kamiyoshi A, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Cui N, Kakihara S, Zhao Y, Aruga K, Sanjo H, Shindo T
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 162(8) 号: 8 ページ: 1-22

    • DOI

      10.1210/endocr/bqab090

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adrenomedullin-RAMP2 and -RAMP3 systems regulate cardiac homeostasis during cardiovascular stress2021

    • 著者名/発表者名
      Cui N, Sakurai T, Kamiyoshi A, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Tanaka M, Tanaka M, Wei Y, Kakihara S, Zhao Y, Aruga K, Kawagishi H, Nakada T, Yamada M, Shindo T
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 162(3) 号: 3 ページ: 0-0

    • DOI

      10.1210/endocr/bqab001

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Production of single- and multiple-gene-modified mice via maternal SpCas9-based gene editing2021

    • 著者名/発表者名
      Sakurai Takayuki、Shindo Takayuki
    • 雑誌名

      STAR Protocols

      巻: 2 号: 2 ページ: 100509-100509

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2021.100509

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adrenomedullin-receptor activity-modifying protein 2 system ameliorates subretinal fibrosis by suppressing epithelial-mesenchymal transition in age-related macular degeneration2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka M, Kakihara S, Hirabayashi K, Imai A, Toriyama Y, Iesato Y, Sakurai T, Kamiyoshi A, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Tanaka M, Cui N, Wei Y, Zhao Y, Aruga K, Yamauchi A, Murata T, Shindo T
    • 雑誌名

      Am J Pathol

      巻: 191(4) 号: 4 ページ: 652-668

    • DOI

      10.1016/j.ajpath.2020.12.012

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deficiency of the adrenomedullin-RAMP3 system suppresses metastasis through the modification of cancer-associated fibroblasts2020

    • 著者名/発表者名
      Dai K, Tanaka M, Kamiyoshi A, Sakurai T, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Cui N, Wei Y, Tanaka M, Kakihara S, Matsui S, Shindo T
    • 雑誌名

      Oncogene

      巻: 39(9) 号: 9 ページ: 1914-1930

    • DOI

      10.1038/s41388-019-1112-z

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Production of genetically engineered mice with higher efficiency, lower mosaicism, and multiplexing capability using maternally expressed Cas92020

    • 著者名/発表者名
      Sakurai T, Kamiyoshi A, Kawate H, Watanabe S, Sato M, Shindo T
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 10(1) 号: 1 ページ: 1091-1091

    • DOI

      10.1038/s41598-020-57996-7

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bindel-PCR: a novel and convenient method for identifying CRISPR/Cas9-induced biallelic mutants through modified PCR using Thermus aquaticus DNA polymerase2019

    • 著者名/発表者名
      Sakurai Takayuki、Kamiyoshi Akiko、Takei Norio、Watanabe Satoshi、Sato Masahiro、Shindo Takayuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 9923-9923

    • DOI

      10.1038/s41598-019-46357-8

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transplacental Delivery of Genome Editing Components Causes Mutations in Embryonic Cardiomyocytes of Mid-Gestational Murine Fetuses2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shingo、Ishihara Masayuki、Ando Naoko、Watanabe Satoshi、Sakurai Takayuki、Sato Masahiro
    • 雑誌名

      IUBMB Life

      巻: 印刷中 号: 7 ページ: 835-844

    • DOI

      10.1002/iub.2004

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] アドレノメデュリン-RAMP2系は、TGF-β-Smads系と筋線維芽細胞の分化を調節することにより、肺線維症を改善する2021

    • 著者名/発表者名
      Wei Yangxuan、桜井敬之、神吉昭子、新藤優佳、河手久香、田中愛、崔南奇、田中正明、柿原伸次、Zhao Yunlu、笠原智貴、有賀公亮、新藤隆行
    • 学会等名
      第50回日本心脈管作動物質学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 心血管系ストレス応答に対するアドレノメデュリン-RAMP2系・RAMP3系の機能分化2021

    • 著者名/発表者名
      崔南奇、桜井敬之、神吉昭子、市川優佳、河手久香、田中愛、田中正明、Wei Yangxuan、柿原伸次、Zhao Yunlu、笠原智貴、有賀公亮、新藤隆行
    • 学会等名
      第50回日本心脈管作動物質学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アドレノメデュリン - RAMP1、2、3ネットワーク機構の解明のための新規多遺伝子同時ゲノム編集法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      桜井敬之、神吉昭子、河手久香、渡部聡、佐藤正宏、新藤隆行
    • 学会等名
      第50回日本心脈管作動物質学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アドレノメデュリン2の肝臓および代謝制御における病態生理学的意義2021

    • 著者名/発表者名
      神吉昭子、桜井敬之、新藤優佳、河手久香、田中愛、柿原伸次、Zhao Yunlu、松田順繁、有賀公亮、新藤隆行
    • 学会等名
      CVMW2021 第25回日本心血管内分泌代謝学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] AM-RAMP2系による高内皮細静脈の機能制御とリンパ行性転移抑制作用2021

    • 著者名/発表者名
      田中愛、桜井敬之、神吉昭子、市川優佳、河手久香、柿原伸次、Zhao Yunlu、松田順繁、有賀公亮、新藤隆行
    • 学会等名
      CVMW2021 第25回日本心血管内分泌代謝学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アドレノメデュリン-RAMP3系欠損は、癌関連線維芽細胞のポドプラニン発現を抑制し、臓器間転移を抑制する2020

    • 著者名/発表者名
      戴昆, 田中愛, 神吉昭子, 桜井敬之, 新藤優佳, 河手久香, 崔南奇, 田中正明, Wei Yangxuan, 柿原伸次, 中村啓成, 新藤隆行
    • 学会等名
      第49回日本心脈管作動物質学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] アドレノメデュリン-RAMP2, 3系は、心血管系ストレスに対して、心臓の恒常性を制御する2020

    • 著者名/発表者名
      崔南奇, 神吉昭子, 桜井敬之, 新藤優佳, 河手久香, 田中愛, 戴昆, 田中正明, Wei Yangxuan, 柿原伸次, 中村啓成, 新藤隆行
    • 学会等名
      第49回日本心脈管作動物質学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 加齢黄斑変性における、ケモカイン受容体CXCR4の網膜下線維化作用2020

    • 著者名/発表者名
      田中正明, 柿原伸次, 平林一貴, 今井章, 鳥山佑一, 家里康弘, 田中愛, 河手久香, 神吉昭子, 新藤優佳, 桜井敬之, 村田敏規, 新藤隆行
    • 学会等名
      第124回日本眼科学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 急性腎障害におけるアドレノメデュリン2の病態生理学的意義2020

    • 著者名/発表者名
      神吉昭子, 桜井敬之, 新藤優佳, 河手久香, 田中愛, 戴昆, 崔南奇, Yangxuan Wei, 田中正明, 柿原伸次, 松井周平, 中村啓成, 新藤隆行
    • 学会等名
      第93回日本内分泌学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Adrenomedullin-RAMP2 and RAMP3 systems regulate cardiac homeostasis against cardiovascular stresses2020

    • 著者名/発表者名
      Nanqi Cui, Takayuki Sakurai, Akiko Kamiyoshi, Yuka Shindo, Hisaka Kawate, Megumu Tanaka, Kun Dai, Yangxuan Wei, Masaaki Tanaka, Shinji Kakihara, Shuhei Matsui, Takayuki Shindo
    • 学会等名
      第84回日本循環器学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 母性Cas9ゲノム編集法による多因子性疾患モデルマウス作製の試み2019

    • 著者名/発表者名
      桜井敬之、神吉昭子、田村勝、河手久香、渡部聡、佐藤正宏、新藤隆行
    • 学会等名
      第4回日本ゲノム編集学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ブタ脂肪前駆細胞PSPAにおいて細胞分化に伴い発現が変化する遺伝子の網羅的解析2019

    • 著者名/発表者名
      渡部 聡、櫻井 敬之、中村 伸吾、平岩 秀樹、土居 考爾、安江 博、佐藤 正宏
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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