心血管系間質細胞の活性化抑制薬の開発:遺伝子転写機構に基づくアプローチ

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11357007
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 永井 良三 東京大学, 医学部・附属病院, 教授 (60207975)
• 研究分担者: 世古 義規 東京大学, 医学部・附属病院, 助手 (30240708)
• キーワード: 心血管 / 間質 / 転写因子 / 治療

研究概要

心不全や心肥大にともなって心筋細胞だけでなく心筋間質細胞の形質も大きく変化し、細胞外マトリクスや増殖因子が分泌され、心筋線維化が進行する。血管においても、内皮細胞、中膜平滑筋細胞、さらに外膜線維芽細胞等の間葉系細胞の活性化は、平滑筋細胞の増殖、凝固カスケードの活性化等により動脈硬化や血管再狭窄を促進する。これらの心血管間質細胞の活性化を抑制する薬剤が開発されれば、心不全や血管障害の新しい治療法となりうる。しかしながら間質細胞を活性化する遺伝子転写機構は、現在ほとんど解明されていない。心血管系細胞の活性化は加齢によっても促進される。老化を規定する遺伝子は長い間不明であったが、我々は老化抑制遺伝子klothoを発見した。Klotho因子は血管内皮細胞を保護し、酸化ストレスやスーパオキシドから心血管系を防御すると推測されている。本研究では上記に対して、具体的に次の課題を設定した。1)平滑筋の形質変換を転写因子レベルで抑制する薬剤の開発、2)心筋間質細胞で活性化される転写因子の単離、3)ラット乳汁中への老化抑制蛋白klotho産生系の開発。本年度は転写因子BTEB2のノックアウトマウスの作成に成功し、BTEB2の間質細胞活性化における役割の解明とBTEB2に対する薬剤の開発に大きな進展があった。具体的には以下の成果を得た。1)BTEB2の転写活性を指標として薬剤スクリーニングを行うシステムを作成し、BTEB2活性化薬および抑制薬の同定に成功した。2)心筋間質で発現する転写因子をいくつか同定し、その機能解析を進めた。同時に我々が血管平滑筋細胞活性化に重要な因子として同定したBTEB2が心筋間質でも機能していることを見出した。BTEB2のノックアウトマウスは血管傷害に対する組織反応が著明に抑制されているだけでなく、アンジオテンシンII負荷モデルで心臓線維化が著明に抑制されていた。即ち、BTEB2は心血管系間質細胞の活性化、心血管系リモデリングに重要であると考えられる。3)ヒト分泌型Klothoを乳汁中に分泌するトランスジェニックラットを開発した。

研究成果

• [文献書誌] Sekiguchi K: "Homeobox protein Hex induces SMemb/nonmuscle myosin heavy chain-B gene expression through the cAMP-responsive element"Circulation Research. 88. 52-58 (2001)
• [文献書誌] Saiura A: "Circulating smooth muscle progenitor cells contribute to atherosclerosis"Nature Medicine. 7. 382-383 (2001)
• [文献書誌] Hiroi Y: "Tbx5 associates with Nkx2-5 and synergistically promotes cardiomyocyte differentiation"Nature Genetics. 28. 276-280 (2001)
• [文献書誌] Kanai H: "Transforming growth factor-beta/Smads signaling induces transcription of the cell type-restricted ankyrin repeat protein CARP gene through CAGA motif in vascular smooth muscle cells"Circulation Research. 88. 33-36 (2001)
• [文献書誌] Watanabe A: "Combined effect of retinoic acid and basic FGF on PAI-1 gene expression in vascular smooth muscle cells"Cardiovascular Research. 51. 151-159 (2001)
• [文献書誌] Wada Y: "Early growth-response factor 1 and basic transcriptional element- binding protein 2 expression in cardiac allografts"J Heart Lung Transplant. 20. 590-594 (2001)