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2015 年度 実施状況報告書

インフラマソームを介した心血管病の分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K09146
研究機関自治医科大学

研究代表者

高橋 将文  自治医科大学, 医学部, 教授 (40296108)

研究分担者 臼井 文武  自治医科大学, 医学部, 助教 (50585560) [辞退]
唐澤 直義  自治医科大学, 医学部, 助教 (60631893)
木村 博昭  自治医科大学, 医学部, 講師 (70593622)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードサイトカイン / 炎症反応 / 心血管病 / タンパク質修飾
研究実績の概要

心血管病におけるインフラマソームの役割を明らかにするため、インフラマソーム構成分子(NLRP3・ASC・カスパーゼ-1)欠損マウスに、腹部大動脈瘤やドキソルビシンによる心不全、妊娠高血圧症モデルを作製して解析した。特に、腹部大動脈瘤では、大動脈外膜へと浸潤するマクロファージにおいてミトコンドリア由来酸化ストレスによってNLRP3インフラマソームの活性化が引き起こされ、血管炎症から血管壁の脆弱性が誘導されることを明らかにした。また、インフラマソーム制御機構の解明として、内因性インフラマソーム制御分子であるCARD16とCARD17の解析を行い、CARDドメインを介した新たなインフラマソーム活性化の制御機構について報告した。さらに、申請者らが最近、同定した新規のNLRP3インフラマソーム結合分子Aの解析を進め、分子AがNLRP3に結合してユビキチンE3リガーゼとして機能すること、分子A欠損細胞ではインフラマソーム活性化が亢進し、逆に分子Aの強制発現細胞ではその活性化が抑制されることを見出したことから、分子Aがインフラマソームの活性化を負に制御していることが明らかになった。
今後、さらに詳細な機序を検討することにより、インフラマソーム制御機構の解明とこれを標的とした新たな治療法の開発が期待される。

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

心血管病をはじめとするいくつかの病態モデルを用いて、NLRP3インフラマソームの役割を解析して報告した。また、インフラマソーム活性化の分子機構についても、CARDドメインを介した新たなインフラマソーム活性化の制御機構について報告するとともに、申請者らが新たに同定したNLRP3結合分子Aの解析を行った。具体的には、NLRP3変異体および分子Aの変異体の作製によるそれぞれの結合部位の同定、リジン変異体を用いたユビキチン修飾部位の同定、分子Aの欠損・強発現によるインフラマソーム活性化の解析等を検討した。一方、組織特異的にインフラマソーム構成分子を欠損するマウスおよびインフラマソーム構成分子の時間的制御マウスの作製にも成功しており、
今後、これらのマウスを用いて病態モデルを作製し、解析を遂行していく。以上のことから、本研究課題に関しては、おおむね順調に進捗しており、当初の研究計画も達成している状況にある。

今後の研究の推進方策

組織特異的にインフラマソーム構成分子を欠損するマウスに関しては、すでにマクロファージおよび線維芽細胞におけるいくつかの欠損マウスの作製に成功しており、今後、病態モデルを作製して解析していく予定である。一方、インフラマソーム構成分子の時間的制御マウスについては、ドキシサイクリン投与による構成分子欠損の経時的な変化を確認した上で、病態モデルを作製して解析を行う。また、レンチウイルスベクターと骨髄移植を利用した骨髄由来の炎症細胞で構成分子を欠損させるマウスの作製を行う。これらの研究を進めるとともに、新たに同定したユビキチンリガーゼ分子Aによるインフラマソーム制御機構の解析を継続して行っていく予定である。

次年度使用額が生じた理由

本研究を遂行中に遺伝子欠損マウスの供給が追いつかず、一時的に研究が中断していた。
そのためその期間中に使用予定であった試薬、抗体等の購入費として次年度に繰り越す。

次年度使用額の使用計画

モデル作成に必要な試薬、FACS解析で使用する抗体および炎症性サイトカイン測定キット(ELISA、CBA)を購入する予定である。

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2015 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 1件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Immunoproteasome LMP7 deficiency improves obesity and metabolic disorders.2015

    • 著者名/発表者名
      Kimura H, Usui F, Karasawa T, Kawashima A, Shirasuna K, Inoue Y, Komada T, Kobayashi M, Mizushina Y, Kasahara T, Suzuki K, Iwasaki Y, Yada T, Caturegli P, Takahashi M.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 ページ: 15883

    • DOI

      10.1038/srep15883

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] NLRP3 deficiency improves angiotensin II-induced hypertension but not fetal growth restriction during pregnancy.2015

    • 著者名/発表者名
      Shirasuna K, Karasawa T, Usui F, Kobayashi M, Komada T, Kimura H, Kawashima A, Ohkuchi A, Taniguchi S, Takahashi M.
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 156 ページ: 4281-4292

    • DOI

      10.1210/en.2015-1408

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of NLRP3 inflammasomes for rhabdomyolysis-induced acute kidney injury.2015

    • 著者名/発表者名
      Komada T, Usui F, Kawashima A, Kimura H, Karasawa T, Inoue Y, Kobayashi M, Mizushina Y, Kasahara T, Taniguchi S, Muto S, Nagata D, Takahashi M.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 ページ: 10901

    • DOI

      10.1038/srep10901

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Oligomerized CARD16 promotes caspase-1 assembly and IL-1β processing.2015

    • 著者名/発表者名
      Karasawa T, Kawashima A, Usui F, Kimura H, Shirasuna K, Inoue Y, Komada T, Kobayashi M, Mizushina Y, Sagara J, Takahashi M.
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio Journal

      巻: 5 ページ: 348-356

    • DOI

      10.1016/j.fob.2015.04.011

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] NLRP3 protein deficiency exacerbates hyperoxia-induced lethality through Stat3 protein signaling independent of interleukin-1beta.2015

    • 著者名/発表者名
      Mizushina Y, Shirasuna K, Usui F, Karasawa T, Kawashima A, Kimura H, Kobayashi M, Komada T, Inoue Y, Mato N, Yamasawa H, Latz E, Iwakura Y, Kasahara T, Bando M, Sugiyama Y, Takahashi M.
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 290 ページ: 5065-5077

    • DOI

      10.1074/jbc.M114.603217

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inflammasome activation by mitochondrial oxidative stress in macrophages leads to the development of angiotensin II-induced aortic aneurysm.2015

    • 著者名/発表者名
      Usui F, Shirasuna K, Kimura H, Tatsumi K, Kawashima A, Karasawa T, Yoshimura K, Aoki H, Tsustui H, Noda T, Sagara J, Taniguchi S, Takahashi M.
    • 雑誌名

      Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology

      巻: 35 ページ: 127-136

    • DOI

      10.1161/ATVBAHA.114.303763

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanosilica-induced placental inflammation and pregnancy complications: Different roles of the inflammasome components NLRP3 and ASC.2015

    • 著者名/発表者名
      Shirasuna K, Usui F, Karasawa T, Kimura H, Kawashima A, Mizukami H, Ohkuchi A, Nishimura S, Sagara J, Noda T, Ozawa K, Taniguchi S, Takahashi M.
    • 雑誌名

      Nanotoxicology

      巻: 9 ページ: 554-567

    • DOI

      10.3109/17435390.2014.956156

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Letter regarding article “Inhibition of interleukin-1beta decrease aneurysm formation and progression in murine model of thoracic aortic aneurysm”.2015

    • 著者名/発表者名
      Usui F, Kobayashi M, Takahashi M.
    • 雑誌名

      Circulation

      巻: 131 ページ: e399

    • DOI

      10.1161/CIRCULATIONAHA.114.013988

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comment on “Radiation exposure induces inflammatory pathway activation in immune cells”.2015

    • 著者名/発表者名
      Inoue Y, Takahashi M.
    • 雑誌名

      The Journal of Immunology

      巻: 194 ページ: 5039

    • DOI

      10.4049/jimmunol.1500381

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Letter regarding article “Anti-inflammatory and anti-atherogenic effects of the inflammasome NLRP3 inhibitor, arglabin, in ApoE2.Ki mice fed a high fat diet”.2015

    • 著者名/発表者名
      Karasawa T, Takahashi M.
    • 雑誌名

      Circulation

      巻: 132 ページ: e249

    • DOI

      10.1161/CIRCULATIONAHA.115.016070

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of NLRP3 inflammasomes in hepatic ischemia-reperfusion injury.2015

    • 著者名/発表者名
      Inoue Y, Sadatomo A, Takahashi M.
    • 雑誌名

      Inflammation and Regeneration

      巻: 35 ページ: 61-68

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New insights into the function of the immunoproteasome in immune and non-immune cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Kimura H, Caturegli P, Takahashi M, Suzuki K.
    • 雑誌名

      Journal of Immunology Research

      巻: 2015 ページ: 541984

    • DOI

      10.1155/2015/541984

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] RIP140 as a novel therapeutic target in the treatment of atherosclerosis.2015

    • 著者名/発表者名
      Karasawa T, Takahashi M.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular and Cellular Cardiology

      巻: 81 ページ: 136-138

    • DOI

      10.1016/j.yjmcc.2015.02.009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-mobility group box 1 protein in myocardial infarction: Should it be stimulated or inhibited?2015

    • 著者名/発表者名
      Takahashi M.
    • 雑誌名

      Journal of Atherosclerosis and Thrombosis

      巻: 22 ページ: 553-554

    • DOI

      10.5551/jat.ED008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transplantation of adipose-tissue-derived stem cells improves cardiac contractile function and electrical stability in a rat myocardial infarction model.2015

    • 著者名/発表者名
      Gautam M, Fujita D, Kimura K, Ichikawa H, Izawa A, Hirose M, Kashihara T, Yamada M, Takahashi M, Ikeda U, Shiba Y.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular and Cellular Cardiology

      巻: 81 ページ: 139-149

    • DOI

      10.1016/j.yjmcc.2015.02.012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Excess aldosterone is a critical danger signal for inflammasome activation in the development of renal fibrosis in mice.2015

    • 著者名/発表者名
      Kadoya H, Sato M, Sasaki T, Taniguchi S, Takahashi M, Kashihara N.
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 29 ページ: 3899-3910

    • DOI

      10.1096/fj.15-271734

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The frequency of peripheral blood CD4+Fox3+ regulatory T cells in women with preeclampsia and those with high risk factors for preeclampsia.2015

    • 著者名/発表者名
      Nagayama S, Ohkuchi A, Shirasuna K, Takahashi K, Suzuki H, Hirashima C, Sakata A, Nishimura S, Takahashi M, Matsubara S.
    • 雑誌名

      Hypertension in Pregnancy

      巻: 34 ページ: 443-455

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fate, origin and roles of cells within free bone grafts.2015

    • 著者名/発表者名
      Yano K, Yasuda H, Takaoka K, Takahashi M, Nakamura H, Imai Y, Wakitani S.
    • 雑誌名

      Journal of Orthopaedic Science

      巻: 20 ページ: 390-396

    • DOI

      10.1007/s00776-014-0673-5

    • 査読あり
  • [学会発表] 横紋筋融解症による急性腎障害におけるNLRP3インフラマソームの役割2015

    • 著者名/発表者名
      高橋将文、駒田敬則、臼井文武、川島晃、唐澤直義、木村博昭.
    • 学会等名
      心血管抗加齢研究会2015
    • 発表場所
      梅田スカイビル(大阪市北区)
    • 年月日
      2015-11-28 – 2015-11-29
  • [学会発表] The inflammasome in atherothrombosis.2015

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, M.
    • 学会等名
      AHA Scientific Sessions 2015 Cardiovascular Seminar CVC.
    • 発表場所
      Orlando, Florida (America)
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-11
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 心腎血管疾患における自然炎症の役割2015

    • 著者名/発表者名
      高橋将文.
    • 学会等名
      第38回日本高血圧学会総会
    • 発表場所
      愛媛県県民文化会館(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-10-09 – 2015-10-11
    • 招待講演
  • [学会発表] 横紋筋融解症による急性腎障害におけるNLRP3インフラマソームの役割2015

    • 著者名/発表者名
      臼井文武、駒田敬則、唐澤直義、川島晃、木村博昭、武藤重明、長田太助、高橋将文.
    • 学会等名
      第36回日本炎症・再生医学会
    • 発表場所
      虎ノ門ヒルズフォーラム(東京都港区)
    • 年月日
      2015-07-21 – 2015-07-22
  • [学会発表] 脂質代謝異常におけるASCの役割2015

    • 著者名/発表者名
      唐澤直義、木村博昭、臼井文武、川島晃、高橋将文.
    • 学会等名
      第36回日本炎症・再生医学会
    • 発表場所
      虎ノ門ヒルズフォーラム(東京都港区)
    • 年月日
      2015-07-21 – 2015-07-22
  • [学会発表] 動脈硬化および大動脈瘤形成におけるNLRP3インフラマソームの役割2015

    • 著者名/発表者名
      臼井文武、木村博昭、唐澤直義、川島晃、谷口俊一郎、高橋将文.
    • 学会等名
      第26回日本生体防御学会学術総会
    • 発表場所
      台東区生涯学習センター(東京都台東区)
    • 年月日
      2015-07-10 – 2015-07-12
  • [図書] 日本臨床検査自動化学会会誌2015

    • 著者名/発表者名
      高橋将文
    • 総ページ数
      7(191-197)
    • 出版者
      (一社)日本臨床検査自動科学会
  • [図書] 循環器内科2015

    • 著者名/発表者名
      小林基、高橋将文
    • 総ページ数
      7(505-511)
    • 出版者
      科学評論社
  • [図書] G.I.Research2015

    • 著者名/発表者名
      井上賢之、高橋将文
    • 総ページ数
      6(397-402)
    • 出版者
      先端医学社
  • [図書] 疾患モデルの作製と利用:脂質代謝異常と関連疾患2015

    • 著者名/発表者名
      臼井文武、高橋将文
    • 総ページ数
      9(43-51)
    • 出版者
      エル・アイ・シー
  • [備考] 自治医科大学 分子病態治療研究センター 炎症・免疫研究部

    • URL

      http://www.jichi.ac.jp/inflammation/

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公開日: 2017-01-06  

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