脳動脈瘤破裂におけるエフェロサイトーシスの役割解明

• 研究課題/領域番号: 20K17933
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分56010:脳神経外科学関連
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 宮本 健志 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 徳島大学専門研究員 (80585000)
• 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: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2020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: 脳動脈瘤 / エフェロサイトーシス / アポトーシス

研究開始時の研究の概要

脳動脈瘤破裂によるくも膜下出血の発生率は世界的に10万人当たり9.1人であり、発症後30日以内の死亡率は45％と非常に高い。現在、未破裂脳動脈瘤に対する破裂予防は手術以外の方策は確立されておらず、新たに薬物治療が切望されている。
本研究では、ヒト脳動脈瘤組織および脳動脈瘤動物モデルを用いて、①エフェロサイトーシス（アポトーシス細胞除去機構）に着目し、脳動脈瘤破裂との関連性を調べる。また、②エフェロサイトーシスの促進が脳動脈瘤破裂予防に寄与することを明らかにし、薬物による治療標的としての可能性を探求する。

研究実績の概要

令和4年度は令和3年度に引き続いて動物や試薬、器具等の購入、データの整理、新規実験計画の修正、実行を行った。これまでに遺伝子操作によるエフェロサイトーシス不全を起こしたマウス(ノックアウトマウス)では有意に脳動脈瘤破裂が増加することを明らかにした。
ノックアウトマウスと野生型のマウスの血圧を比較したところ、2 群間でDOCA誘発性高血圧に有意差はなかった。血圧に関係なく、遺伝子的差異が脳動脈瘤破裂を増加させたと考えられた。エフェロサイトーシス不全は脳動脈瘤破裂を増加させることが示せた。ヒトおよび動物で脳動脈瘤におけるエフェロサイトーシスを同定し、背景にある分子機構を解明する予定である。
ヒト脳動脈瘤血管壁を用いて、免疫組織化学染色や免疫蛍光染色を行った。過去の文献を参考にして、アポトーシスを証明する方法としてCleaved Caspase 3、TUNEL染色を行いながら、抗体や染色条件の変更など、至適条件を検討中である。また、脳動脈瘤動物モデルでノックアウトマウスと野生型のマウスにおいて、脳動脈瘤破裂に至る分子機構を明らかにするため、RT-PCRを行った。脳血管壁において炎症関連分子を比較したところ、ノックアウトマウスでは炎症関連分子が上昇している傾向にあった。他の関連分子やタンパク質、血漿中の関連分子についても解析を続ける予定である。
実験計画にある他の遺伝子改変マウスを使った実験や阻害抗体を用いた実験についてはマウスが入手困難であった。代替実験について検討中である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ヒト脳動脈瘤サンプルの入手に時間がかかっており、免疫組織学的な検討が十分に出来ていない。ヒト脳動脈瘤サンプルの解析を行いながら、血漿蛋白のELISA等、他の実験手法を用いて検討を進めていく予定である。
遺伝子改変マウスが入手困難であり、代替実験について検討中である。

今後の研究の推進方策

免疫組織化学染色や免疫蛍光染色について、抗体や染色条件など、至適条件を検討していく。動物実験やヒトにおいても、血漿サンプル、血管壁サンプルなど様々な検体から仮説の裏付けが出来るように実験を進めていく。遺伝子改変マウスに代わって、薬物学的にアポトーシスやエフェロサイトー シスを促進あるいは抑制出来るか検討する。