心筋梗塞後左室リモデリング における修復性単球による心臓組織修復機序の解明

• 研究課題/領域番号: 20K17086
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分53020:循環器内科学関連
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 香月 俊輔 九州大学, 大学病院, 医員 (60641016)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 心筋梗塞 / 心臓組織修復 / 炎症 / 単球 / ワクチン / オミクス / 左室リモデリング / マクロファージ

研究開始時の研究の概要

心血管病なかでも最も重篤な病態である急性心筋梗塞後の心不全患者の増加は未解決の医学的課題である。本研究では未だ明らかになっていない左室リモデリングにおける修復性単球の心臓組織修復機序の解明を目的とする。炎症性単球と修復性単球を蛍光標識したRed-greenマウスを用いて、両単球と左室リモデリングの空間的/時間的関係を検証し、抗炎症単球ワクチンを用いて梗塞発症早期に心筋に集積する炎症性単球を除去することにより、修復性単球の梗塞後心筋への集積に先行する急性炎症の役割を解明する。心筋の修復性単球を用いたトランスクリプトミクスにより心臓組織修復において活性化されるパスウェイを網羅的に解析する。

研究実績の概要

1) Red-greenマウスの梗塞後心筋における炎症性単球、修復性単球の存在部位心臓組織修復の空間的、時間的関係の検証
左前下行枝を結紮したマウス心筋梗塞の心筋梗塞後3日目、7日目に心筋を採取し、3日目にRFP陽性のCCR2陽性単球が、7日目にGFP陽性のCX3CR1陽性単球が虚血心筋に集積することを確認している。現在CCR2陽性単球、CX3CR1陽性単球と線維化部位、microvesselとの空間的関係を検証している。
2) 梗塞後心筋への修復性単球の集積における炎症性単球による急性炎症の関与の検証
炎症性単球の除去のため血中にLy-6C抗体を誘導する2種類のLy-6Cワクチン(ペプチドワクチン)を大阪大学大学院健康発達医学との共同研究により開発した。当ワクチンとキャリア蛋白であるKLHのconjugateを、免疫応答強度を高めるアジュバントとともに、2週ごとに計3回の皮下注射することにより、作製された2種類のLy-6Cワクチンのうち、1種類においてLy-6C抗体の産生が確認されたが、抗体価が低いことが明らかとなった。抗原配列の見直しを行い、新たにワクチンを作製中である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

前年度に引き続きRed-greenマウスの交配率が低く、実験に必要十分なマウス数の確保が困難であった。新型コロナウイルス感染拡大により実験時間が制限された。

今後の研究の推進方策

新たに作製した単球ワクチンのうち、抗体価が高く、炎症性単球除去効果の高いワクチンを同定する。ワクチンによる炎症の収束と心臓組織修復の評価のため、野生型マウスを用いて、(1)病理学的に心筋梗塞サイズの定量、(2)近赤外線蛍光イメー ジングにより、心筋におけるプロテアーゼ活性、アポトーシスを観察する。CCR2陽性単球、CX3CR1陽性単球のトランスクリプトミクス(RNA-seq)を予定する。
Red-greenマウスの心筋梗塞モデルを用いて、心筋の梗塞部位、非梗塞部位におけるCCR2陽性単球、CX3CR1陽性単球の分布と、線維化/microvesselとの空間的関係を検証する。