肺動脈性肺高血圧症の内皮間葉分化転換におけるDNA損傷応答とTGF-βの役割

• 研究課題/領域番号: 22K08212
• 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53020:循環器内科学関連
• 研究機関: 福島県立医科大学
• 研究代表者: 杉本 浩一 福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (30404867)
• 研究分担者: 石田 隆史 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (40346482) ; 三阪 智史 福島県立医科大学, 医学部, 助教 (50793080)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 肺高血圧 / DNA損傷 / 内皮間葉移行 / TGF-β / 血管内皮細胞

研究開始時の研究の概要

本研究は、肺高血圧症モデルマウスの肺組織のDNA損傷応答、TGF-βシグナル、内皮間葉転換の関連について病理学的検討を行うと共に、培養ヒト肺動脈内皮細胞酸化を用いて、酸化ストレスや放射線などの様々なDNA損傷因子に対する応答遺伝子を同定し、それらのTGF-βを介する内皮間葉転換における役割について明らかにする。

研究実績の概要

2023年度はSugen-Hypoxiaマウスの実験において、内皮間葉転換(EndMT)を観察するために肺組織の蛍光二重免疫染色（α-SMA、CD31）を行い、両者の共発現量の比較を行った。
また、Sugen-Hypoxiaマウスの肺組織においてγH2AXの発現が亢進しているという前年度の結果から、γH2AX以外のDNA損傷マーカーであるリン酸化ATMについても肺組織内の発現をウエスタンブロットにより比較した。さらに蛍光二重免疫染色により、肺動脈内皮細胞のγH2AX発現量を観察した。
結果：Sugen-Hypoxiaマウスの肺動脈内皮細胞において、α-SMA陽性を示す内皮細胞は、コントロール群に比して増加している傾向が見られたが、統計学的な有意差は認められなかった。ATMのリン酸化はSugen-Hypoxiaマウスの肺組織において亢進が認められた（pATM/ATM; 179.7±131.0 vs 44.9±28.8, p<0.05)。また、免疫染色の結果、γH2AX陽性細胞数の全細胞数に対する割合はコントロール群とSugen-Hypoxia群の間で差は認められなかったが、1内皮細胞数当たりのγH2AXの顆粒数は、Sugen-Hypixia群で有意に増加していることが明らかとなった(1.03±0.32 vs 0.49±0.08, p<0.05)。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2023年度予定されていた培養細胞実験が未実施のため。

今後の研究の推進方策

前年度までの実験の再検を行うと同時に、以下の実験を進める。
i) 肺動脈内皮細胞（PAEC）に 特異的な応答の探索；PAEC を酸化ストレス（過酸化水素）、放射線（5Gy）、抗がん剤（シスプラチン）で刺激し、遺伝子発現を
RNA sequencing により網羅的に解析、さらに3 種類の刺激に共通する遺伝子発現をDNA 損傷応答遺伝子群として同定する。
ii) 培養PAEC を、上記酸化ストレスなどのゲノム損傷因子、あるいはこれと低酸素環境との組み合わせによりEndMT が惹起されるか否か検討する。また i)の実
験で著明に発現が誘導された因子（PAEC 特異的DNA 損傷応答遺伝子）を単独でPAECに添加あるいは過剰発現し、EndMT が生じるか検討する。