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網羅的プロテオーム解析に基づいた肺高血圧症病変における新規治療ターゲットの検証

研究課題

研究課題/領域番号 23K07329
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52050:胎児医学および小児成育学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

加藤 太一  名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (20422777)

研究分担者 佐藤 義朗  名古屋大学, 医学部附属病院, 病院准教授 (30435862)
山本 英範  名古屋大学, 医学部附属病院, 医員 (80801662)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード肺高血圧症 / 平滑筋細胞 / 形質変換 / レーザーマイクロダイセクション / プロテオーム解析 / 閉塞性病変
研究開始時の研究の概要

肺高血圧症は、肺動脈が進行性に狭窄、閉塞する難治性疾患であり、重篤な場合、生命予後が不良な疾患です。我々は実験的に作成した肺高血圧モデルにおいて、血管が閉塞している部分と閉塞していない部分のそれぞれから蛋白質を抽出し、プロテオーム解析という手法で、両者で異なる蛋白質すなわち閉塞に関連する蛋白質を同定しました。この研究では、その蛋白の機能を検証することで、病気のメカニズムを解明することを目的としています。

研究実績の概要

研究代表者はラット肺高血圧モデルにおいて、肺高血圧症の閉塞性病変における平滑筋細胞の形質変換に関与しうる蛋白を、レーザーマイクロダイセクション法により閉塞性病変の組織を選択的に取得して、プロテオーム解析による網羅的探索を行うことで同定することを試みてきた。本研究の目的はこうした先行研究から得られた肺高血圧症の閉塞性病変における平滑筋細胞の形質変換に関与する候補蛋白Xについて、その機能を検証し、機能を抑制する薬剤にて動物モデルで治療効果を検証することである。
閉塞性病変を起こすラットSugen-低酸素モデルはVEGF受容体遮断薬のSugen5416をラットに皮下注後、0.5気圧下で3週間飼育したのちに通常気圧下で飼育することで徐々に閉塞性病変が進行する。研究代表者らはこのうち、雄SDラットに対し、Sugen5416皮下注後3週間の低酸素と5週間(8週モデル)または10週間(13週モデル)の通常気圧下で飼育したラットを作成し、8週モデルの非閉塞性血管と13週モデルの閉塞性病変においてプロテオーム解析で発現に差があり、平滑筋細胞の形質変換に関与する候補蛋白Xを得ていたが、まず免疫染色で実際に非閉塞病変と閉塞性病変での発現が見られるかを確認し、特に閉塞性病変で発現が亢進していることを確認した。この遺伝子を正常肺動脈平滑筋細胞(PASMC)においてsiRNAを用いて抑制すると、細胞増殖能が抑制された。また、臨床でも用いられ、候補蛋白Xの機能を抑制することが報告されている薬剤Yを投与してもPASMCの増殖能は抑制された。さらに13週モデルにおいて8週から13週までPBSを投与した群と薬剤Yを投与した群で比較すると、肺血管における閉塞病変率が薬剤Yの投与群で低下していた。

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

本研究では、我々の先行研究で得られたラット肺高血圧モデルにおいて、肺高血圧症の閉塞性病変における平滑筋細胞の形質変換に関与しうる蛋白Xが、実際にsiRNAあるいは蛋白Xの抑制作用を有する薬剤Yで抑制することでPASMCの増殖能が低下することが細胞レベルで確認できると同時に、動物モデルでもこの蛋白の機能を抑制することで閉塞性病変率が低下することが示された。プロテオーム解析だけでは分からなかったこの蛋白Xの機能が明らかになると同時に、閉塞性病変の形成に大きく関与していることが示唆された結果が得られたのみならず、臨床で実際に使われる薬剤Yが治療に応用できる可能性が示唆された。

今後の研究の推進方策

現在正常PASMCだけでなく、低酸素刺激PASMCにおいて蛋白Xに対するsiRNA, 薬剤Yを用いることで増殖能にどのような影響を及ぼすかを検討している。また、蛋白Xによる細胞増殖能の増強に関与する蛋白について、蛋白Xの下流で働く可能性があるいくつかの蛋白をPASMCを用いてウェスタンブロットで検証している。また、動物モデルにおいては、13週モデルにおいて8週から13週までPBSを投与した群と薬剤Yを投与した群で蛋白Xの発現にどのような変化が見られるのかを免疫染色で確認している。さらに、このモデルにおける肺組織において細胞増殖マーカーによる評価とアポトーシスが関与しているかについても検証中である。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Dysbiosis of gut microbiota in patients with protein-losing enteropathy after the Fontan procedure2024

    • 著者名/発表者名
      Go Kiyotaka、Horiba Kazuhiro、Yamamoto Hidenori、Morimoto Yoshihito、Fukasawa Yoshie、Ohashi Naoki、Yasuda Kazushi、Ishikawa Yuichi、Kuraishi Kenji、Suzuki Kazutaka、Ito Yoshinori、Takahashi Yoshiyuki、Kato Taichi
    • 雑誌名

      International Journal of Cardiology

      巻: 396 ページ: 131554-131554

    • DOI

      10.1016/j.ijcard.2023.131554

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An electrocardiographic score to predict pulmonary hypertension in children with atrial septal defect.2023

    • 著者名/発表者名
      Indah K Murni, Taichi Kato, Muhammad Taufik Wirawan, Nadya Arafuri, Kristia Hermawan, Anggoro Budi Hartopo, Dyah Wulan Anggrahini, Sasmito Nugroho, Noormanto Noormanto, Noriaki Emoto and Lucia Kris Dinarti
    • 雑誌名

      BMC Pediatr.

      巻: 23 号: 1 ページ: 288-288

    • DOI

      10.1186/s12887-023-04102-1

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Case report: High-dose epoprostenol therapy in pediatric patients with pulmonary hypertension and developmental lung disease2023

    • 著者名/発表者名
      Fukasawa Yoshie、Yamamoto Hidenori、Ito Miharu、Saito Akiko、Go Kiyotaka、Morimoto Yoshihito、Yasuda Kazushi、Sato Yoshiaki、Hayakawa Masahiro、Kato Taichi
    • 雑誌名

      Frontiers in Pediatrics

      巻: 11 ページ: 1-7

    • DOI

      10.3389/fped.2023.1116434

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Proteomic Analysis for the Formation of the Plexiform Lesions of a Rat Pulmonary Arterial Hypertension Model2023

    • 著者名/発表者名
      Morimoto Y, Yamamoto H, Go K, Fukasawa Y, Ohashi N, Takahashi Y, Kato T.
    • 学会等名
      American Heart Association Scientific Sessions 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 慢性肺疾患合併肺高血圧症の治療の実際2023

    • 著者名/発表者名
      加藤太一
    • 学会等名
      第59回日本周産期・新生児医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] School-Based Heart Disease Screening System in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Kato T.
    • 学会等名
      第8回日本肺高血圧・肺循環学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electrocardiography characteristics of children with atrial septal defect with pulmonary arterial hypertension in Indonesia2023

    • 著者名/発表者名
      Indah Kartika Murni,Taichi Kato,Muhammad Taufik Wirawan,Nadya Arafuri, Kristia Hermawan,Anggoro Budi Hartopo,Dyah Wulan Anggrahini, Sasmito Nugroho,Noormanto,Lucia Kris Dinarti,Noriaki Emoto,
    • 学会等名
      第8回日本肺高血圧・肺循環学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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