| 研究課題/領域番号 |
21H02913
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分53020:循環器内科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人国立循環器病研究センター |
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研究代表者 |
大津 欣也 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 病院, 理事長 (20294051)
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| 研究分担者 |
種池 学 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (30609756)
山口 修 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教授 (90467580)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
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| キーワード | 心不全 / ミトコンドリア / 心筋炎症 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我が国を含む先進国における主要死因の一つが心不全であり、新規治療法の開発が求められている。心不全の発症進展において無菌性炎症は重要な役割を果たす。障害ミトコンドリア由来の活性酸素種産生や、強い炎症惹起性を持つミトコンドリアDNAを介して、ミトコンドリアは心不全における無菌性炎症の起点となる。ミトコンドリアの品質維持を担うマイトファジーやミトコンドリアDNAのメチル化制御機構は、炎症の抑制的制御に重要な役割を持つ。本研究では、これらの分子機構を解明し、心不全病態における無菌性炎症を制御し、新規治療法に繋げることを目指す。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、(I) 心不全発症進展においてマイトファジーは保護的役割を有する、(II) ミトコンドリアDNAのメチル化によって制御される炎症惹起もしくは転写調節が心不全病態に影響を与える、(III) DNaseIIによるミトコンドリアDNA分解促進が心不全抑制効果を発揮する、という仮説を検証することを中心として研究を進めている。
(I) Bcl2L13全身ノックアウトマウスの心臓圧負荷モデルの表現型について、生化学的、組織学的、顕微鏡的など、詳細な解析を行った。また、Bcl2L13の強制発現もしくはsiRNAによるノックダウンを施した細胞を用いて、in vivoで検出された表現型の原因となるメカニズムについて解析を進めている。
(II) 野生型マウスを用いた心臓圧負荷モデルにおけるリモデリング中のミトコンドリアDNAメチル化の変化を検出することが可能であった。この変化の原因を検索するため、ミトコンドリア局在性DNMT1ノックアウトマウスおよびその他の遺伝子改変マウスを用いて心臓圧負荷モデルを作製し、検討を始めている。
(III) anti-microRNAを発現するAAVを複数作製し、DNaseIIの発現抑制を何度も試みたが、十分な効果を得ることが困難であることが明らかとなった。そこで、近年、発現抑制の方法として用いられ始めているanti-microRNA oligoを用いて研究を継続することとした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
(I)のプロジェクトについて、有意なマウスの表現型を認めており、メカニズムの解析にも着手できていることから、順調にプロジェクトが進行していると考えられる。(II)については、マウスを用いた実験は進められており、メチル化の評価をすることは可能な状態である。(III)については、プロジェクトを進めるにあたり有効なデータが得られず、プロトコルの変更を強いられた。そのため、現在までの進捗状況としては、やや遅れていると評価できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
3つの仮説についてそれぞれ下記のように実施を計画している。
(I) Bcl2L13の全身および心臓特異的ノックアウトマウスを用いて心臓圧負荷モデルを作製し、その表現型におけるミトコンドリアの形態や機能の変化、およびオートファジー活性、特にマイトファジー活性に関連するメカニズムや分子について評価する。また、Bcl2L13の強制発現もしくはsiRNAによるノックダウンを施した細胞を用い、同定された関連分子について、in vitroレベルでの検証実験を行う。
(II)ミトコンドリア局在性DNMT1ノックアウトマウスおよびその他の遺伝子改変マウスにおける心臓圧負荷時の表現型の詳細およびミトコンドリアDNAメチル化の変化について解析する。
(III) DNaseIIの発現を抑制するmicroRNAに対するanti-microRNA oligoを用いて、心不全病態モデル動物におけるデータの収集を行う。
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