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心不全パンデミックの予防を目指した高齢者心疾患に関わる糖鎖関連因子の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K11666
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59040:栄養学および健康科学関連
研究機関地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所)

研究代表者

板倉 陽子  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (30582746)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード心臓 / 老化 / 心疾患 / 心不全 / 糖鎖プロファイル / 線維化 / 糖タンパク質 / レクチンマイクロアレイ / 高齢者
研究開始時の研究の概要

急速な高齢化に伴い心不全の罹患率は著しく増加し、2030年には「心不全パンデミック」になると予想される。高齢者の心不全は、生活の質を低下させる大きな要因であるが、老化に伴う心機能の低下は疾患としての認識が遅れ重症化することが多い。根本的な解決のために、心臓老化の状態を把握し機能低下の原因解明が必須である。本研究では、細胞接着や情報伝達など様々な生体内機能に深く関わる糖鎖に着目し、老化と疾患についての新たな知見を得ることを目的とする。そのために、高齢心不全患者を対象に、心臓の質的変化および性差における心臓と疾患との関連性について検討する。また、将来的な治療および予防のための糖鎖機能解明を目指す。

研究実績の概要

急速な高齢化に伴い心不全の罹患率は著しく増加し、近い将来心不全パンデミックが到来すると予測される。特に高齢者においては慢性的な心不全の繰り返しが悪化を促進させるため、軽度なうちに適切な治療を受けることが重要である。しかし、心不全は様々な要因に起因するため、原因や発症機序を明確にすること、効果的な薬を判断することは難しい。また、心疾患によりもたらされる心不全は性別や年齢により異なることも知られている。そのため、まずは心臓組織の状態を詳細に検討し、性別や年齢を考慮した組織の特徴を把握することが重要である。
本研究では、病態が細胞群の加齢に伴う量的・質的変化の多様性を反映した結果と捉え、糖鎖に焦点を当てた心臓組織の変化に着目し、高齢心不全患者の検体を用いた心臓の質的変化を捉えるための特徴的な分子の検出を目的としている。そして、糖鎖ならびに糖タンパク質の動態とその機序を明らかにすることを目指している。そのために、レクチンマイクロアレイ法や組織染色を用いた心臓検体における糖鎖情報の取得に加え、加齢および疾患に関わる糖タンパク質発現情報の取得を実施している。さらに、病態、年齢、性別などを考慮した網羅的な比較を実施することで、糖鎖変化と各々の関連性について明らかにすることを目指している。また、心臓との相互作用が想定される関連臓器における糖鎖情報などを考慮することで、加齢に伴う臓器の老化と病態との相関を視野に検討を進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

令和5年度はこれまでに得られたマウス心臓における組織糖鎖の局所的な加齢変化を中心に、左室壁・心室中隔・乳頭筋などにおける糖鎖変化と細胞の特定および分子変化に関する検討を重ねた。そして、その加齢変化において、血管や組織における炎症ならびに線維化領域などの経時的な変化との相関について検討を行った。また、ヒト心疾患患者の組織検体において、糖鎖発現ならびに炎症の状態などについて観察し、マウス心臓に生じた変化と比較検討した。
一方、心不全の要因をより理解するために心臓に影響を与える周辺の関連臓器について、若齢・老齢マウスにおける糖鎖発現および炎症の状態などを引き続き解析し、臓器特異的な糖鎖の加齢変化を見いだした。
以上により、現在までの達成度は「おおむね順調に進展している」と考えられる。

今後の研究の推進方策

引き続き、心疾患患者の心臓組織の状態を把握するために患者検体における糖鎖情報の取得、組織染色による糖鎖発現領域ならびに組織変化を観察する。また、線維化においては組織検体の他、ヒト由来培養細胞・ヒト血清を用いた標的分子の解析を行い、詳細な検討を行う。
線維化発症領域およびその周辺領域の細胞等の糖鎖・タンパク質情報を解析して線維化と糖鎖の相関ならびに糖鎖の機能的意義の解明に継続して取り組み、ヒトとマウスの比較解析により、加齢ならびに病態における組織変化とその相関を明らかにしていく。
また、加齢変化の解析から得られた血管の状態および糖鎖発現変化を念頭に、血管を通して様々な臓器が心臓へ影響を及ぼすことを考慮して、加齢に伴う糖鎖変化の見られた臓器に関する詳細についてさらなる検討を重ねる。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Spatiotemporal changes of tissue glycans depending on localization in cardiac aging2023

    • 著者名/発表者名
      Itakura Yoko、Hasegawa Yasuko、Kikkawa Yurika、Murakami Yuina、Sugiura Kosuke、Nagai-Okatani Chiaki、Sasaki Norihiko、Umemura Mariko、Takahashi Yuji、Kimura Tohru、Kuno Atsushi、Ishiwata Toshiyuki、Toyoda Masashi
    • 雑誌名

      Regenerative Therapy

      巻: 22 ページ: 68-78

    • DOI

      10.1016/j.reth.2022.12.009

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] PRC2-dependent regulation of ganglioside expression during dedifferentiation contributes to the proliferation and migration of vascular smooth muscle cells2022

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Norihiko、Hirano Kazumi、Shichi Yuuki、Itakura Yoko、Ishiwata Toshiyuki、Toyoda Masashi
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 10 ページ: 01-01

    • DOI

      10.3389/fcell.2022.1003349

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tissue Glycome Mapping: Lectin Microarray-Based Differential Glycomic Analysis of Formalin-Fixed Paraffin-Embedded Tissue Sections2022

    • 著者名/発表者名
      Nagai-Okatani Chiaki、Zou Xia、Matsuda Atsushi、Itakura Yoko、Toyoda Masashi、Zhang Yan、Kuno Atsushi
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 2460 ページ: 161-180

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-2148-6_10

    • ISBN
      9781071621479, 9781071621486
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Glycan characteristics of human heart constituent cells maintaining organ function: relatively stable glycan profiles in cellular senescence2021

    • 著者名/発表者名
      Itakura Yoko、Sasaki Norihiko、Toyoda Masashi
    • 雑誌名

      Biogerontology

      巻: 22 号: 6 ページ: 623-637

    • DOI

      10.1007/s10522-021-09940-z

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell Surface and Functional Features of Cortical Bone Stem Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Norihiko、Itakura Yoko、Mohsin Sadia、Ishigami Tomoaki、Kubo Hajime、Chiba Yumi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 21 ページ: 11849-11849

    • DOI

      10.3390/ijms222111849

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Spatiotemporal changes of cardiac glycans in aging2023

    • 著者名/発表者名
      Itakura Y, Sasaki N, Toyoda M
    • 学会等名
      IAGG-Asia Oceania Regional Congress2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 加齢に伴う心臓の組織変化と糖鎖の役割2023

    • 著者名/発表者名
      板倉陽子、佐々木紀彦、大瀬賢介、吉田友里香、豊田雅士
    • 学会等名
      第46回日本基礎老化学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 加齢に伴うマウス心臓組織変化と領域特異的な糖鎖変化の意義2023

    • 著者名/発表者名
      板倉陽子、佐々木紀彦、吉田友里香、豊田雅士
    • 学会等名
      第42回日本糖質学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 加齢心臓における部位特異的な糖鎖変化が示す組織変化と糖鎖の意義2023

    • 著者名/発表者名
      板倉陽子、佐々木紀彦、吉田友里香、豊田雅士
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Increased gangliosides via polycomb repressor complex 2 contribute to the proliferation and migration of dedifferentiated vascular smooth muscle cells2023

    • 著者名/発表者名
      Sasaki N, Hirano K, Shichi Y, Itakura Y, Ishiwata T, Toyoda M
    • 学会等名
      IAGG-Asia Oceania Regional Congress2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ポリコーム抑制複合体2の働きで増加するガングリオシドが脱分化型平滑筋細胞の増殖と遊走に関与する2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木紀彦、平野和巳、志智優樹、板倉陽子、石渡俊行、豊田雅士
    • 学会等名
      CVMW2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Aging and sialylation changes in fibroblasts derived from various tissues2022

    • 著者名/発表者名
      Itakura Y, Sasaki N, Toyoda M
    • 学会等名
      Sialoglyco2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparative analysis of age-related glycan changes and localization in the mouse heart with lectin microarray2022

    • 著者名/発表者名
      板倉 陽子、佐々木 紀彦、豊田 雅士
    • 学会等名
      第45回日本基礎老化学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] レクチンマイクロアレイを用いたマウス心臓糖鎖における局在と加齢変化2022

    • 著者名/発表者名
      板倉陽子、吉川友里香、杉浦巧祐、岡谷千晶、佐々木紀彦、木村透、久野敦、豊田雅士
    • 学会等名
      第41回日本糖質学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Gp130/STAT3 signaling modulate pancreatic cancer stem cell feature including long non-coding RNA H19 expression2022

    • 著者名/発表者名
      Sasaki N, Hirano K, Shichi Y, Gomi F, Yoshimura H, Matsushita A, Itakura Y, Toyoda M, Ishiwata T
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト由来心臓構成細胞における糖鎖プロファイルと細胞老化2022

    • 著者名/発表者名
      板倉陽子、佐々木紀彦、豊田雅士
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 性染色体がコードするヒストン脱メチル化酵素KDM5CとKDM5Dのマウス胚発生における機能的差異と相同性2022

    • 著者名/発表者名
      永田圭、小杉真由子、大谷舞衣、池田優美、吉川友里香、板倉陽子、豊田雅士、関田洋一、木村透
    • 学会等名
      第45回分子生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 糖鎖創薬シーズ探索に向けた、組織糖鎖イメージング技術の開発と応用2022

    • 著者名/発表者名
      岡谷千晶、佐藤隆、富永大介、坂上弘明、福田枝里子、安形清彦、藤田典昭、永井美杉、堀内梅子、Patcharaporn Boottanun、Xia Zou、Yan Zhang、板倉陽子、豊田雅士、曽我部勇、荒川康一、木下聖子、久野敦
    • 学会等名
      第20回 産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] LM-GlycomeAtlas Ver.2.1:レクチンを利用した組織グライコーム・データベースのアップデート2022

    • 著者名/発表者名
      岡谷千晶、藤田典昭、曽我部勇、荒川康、板倉陽子、豊田雅士、安形清彦、富永大介、木下聖子、久野敦
    • 学会等名
      トーゴーの日シンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 血管平滑筋細胞の脱分化において、ガングリオシドの発現はポリコーム抑制複合体2により制御され、増殖と遊走に関与する2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木紀彦、平野和巳、志智優樹、板倉陽子、石渡俊行、豊田雅士
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] レクチンマイクロアレイ法を用いたマウス心臓の加齢に伴う糖鎖変化と局在に関する比較解析2021

    • 著者名/発表者名
      板倉 陽子、佐々木 紀彦、豊田 雅士
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 心臓構成細胞における細胞老化と糖鎖特異性に関する基礎的解析2021

    • 著者名/発表者名
      板倉 陽子、佐々木 紀彦、豊田 雅士
    • 学会等名
      CVMW2021第29回日本血管生物医学会学術集会(JVBMO)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 性染色体がコードするヒストン脱メチル化酵素KDM5CとKDM5Dのマウス胚発生における機能的差異と相同性2021

    • 著者名/発表者名
      永田 圭、小杉 真由子、大谷 舞衣、池田 優美、吉川 友里香、板倉 陽子、豊田 雅士、関田 洋一、木村 透
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト血管平滑筋細胞の形質転換とガングリオシド2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木 紀彦、平野 和巳、志智 優樹、板倉 陽子、石渡 俊行、豊田 雅士
    • 学会等名
      CVMW2021第29回日本血管生物医学会学術集会(JVBMO)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Cellular senescence is additively induced in pancreatic cancer cell by FGFR4 inhibitor BLU99312021

    • 著者名/発表者名
      Norihiko Sasaki, Fujiya Gomi, Hisashi Yoshimura, Masami Yamamoto, Yoko Matsuda, Masaki Michishita, Hitoshi Hatakeyama, Yoichi Kawano, Yoko Itakura, Masashi Toyoda, Murray Korc, Toshiyuki Ishiwata
    • 学会等名
      第80回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] FGFR4シグナル抑制による膵癌の老化誘導と、老化細胞死誘導薬の有効性2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木 紀彦、五味 不二也、吉村 久志、山本 昌美、松田 陽子、道下 正貴、 畠山 仁、川野 陽一、板倉 陽子、豊田 雅士、マレーコーク、石渡 俊行
    • 学会等名
      第52回日本膵臓学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] FGFR4 inhibitor BLU9931 additively induces cellular senescence in pancreatic cancer cell for senolytic therapy2021

    • 著者名/発表者名
      Norihiko Sasaki, Fujiya Gomi, Hisashi Yoshimura, Masami Yamamoto, Yoko Matsuda, Masaki Michishita, Hitoshi Hatakeyama, Yoichi Kawano, Yoko Itakura, Masashi Toyoda, Murray Korc, Toshiyuki Ishiwata
    • 学会等名
      The American Association for Cancer Research Annual Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 老化に伴い生じる心臓組織糖鎖の時空間的変化とその局在に関して国際誌に発表しました。

    • URL

      https://www.tmghig.jp/research/release/2023/0111.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 臓器としての機能を維持し続けるヒト心臓構成細胞の糖鎖の特徴は細胞が老化しても保持されている

    • URL

      https://www.tmghig.jp/research/release/2021/1111.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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