マクロファージピノサイトーシスを標的とした新規動脈硬化治療戦略の構築

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K09418
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 宮崎 拓郎 昭和大学, 医学部, 講師 (80398693)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 動脈硬化症 / カルパイン / mRNAスプライシング

研究実績の概要

昨年度までにカルパインファミリーの非プロテアーゼ型アイソフォームであるカルパイン-6がエクソン接合部複合体構成分子CWC22と分子間相互作用し、結果としてマクロファージ飲作用を介したnative LDL取込みを促進し、動脈硬化症を増悪化させることを明らかとし、Journal of Clinical Investigation誌に報告した。
本年度はCWC22欠損マウスの解析を続行している。同マウスは胎生致死であったため、いずれの時期に致死に至るのか胎児を摘出して検討した。E9.5の時点で欠損マウスは得られておらず、CWC22は極めて早期の段階で個体発生に関与しているものと考えられる。
CWC22ヘテロ欠損マウスに高脂肪食を負荷したところ、野生型マウスと比べて体重の増加、脂肪量の増加が認められ、インスリン抵抗性の低下が認められたことから、ヘテロ欠損マウスにおいても生体機能に著しい影響を及ぼすと考えられた。CWC22ヘテロ欠損マウスにおいて動脈硬化症の表現型を検討する目的で、同マウスとLDL受容体欠損マウスの２重欠損マウスを作出し、現在高脂肪食の負荷を行なっている。
同時に次世代シーケンスを用いて、カルパイン-6欠損によるスプライスバリアントの発現変動について検討を行い、同分子の下流に複数種の脂質代謝関連分子のスプライスバリアントの存在を検出した。また、骨髄系細胞に特異的なスプライシング 制御因子自身のバリアントも複数種検出された。パスウェイ解析の結果、脂質代謝経路の変化が検出された。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

CWC22欠損マウスが胎生致死であり、実験計画を変更した。

今後の研究の推進方策

今後はCWC22ヘテロ欠損マウスとLDL受容体ノックアウトマウスの２重欠損マウスを作出し、動脈硬化症の表現型を検討する予定で、既にマウスを作出し高脂肪食を負荷している。

次年度使用額が生じた理由

CWC22欠損マウスが胎生致死であったことから、実験計画の変更があった。
肥満症モデルにおける検討で、CWC22ヘテロ欠損マウスにおいても著しい表現型が認められたため、CWC22ヘテロ欠損マウスとLDL受容体欠損マウスの２重欠損マウスにおいて動脈硬化症を検討することを予定している。二重欠損マウスの作出を行なっているが、予想以上に産仔数が少なく、十分な個体数が得られなかったため、次年度も検討を継続したい。なお、現在は十分な個体数が得られており、既に高脂肪食の負荷も開始している。次年度の使用計画としては、全額を表現型解析にかかる消耗品（試薬、抗体、実験器材等）に充てる予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Dysregulation of calpain proteolytic systems underlies degenerative vascular disorders. (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki T, Miyazaki A.
  • 雑誌名: J Atheroscler Thromb. 巻: 25 ページ: 1-15
  • DOI: 10.5551/jat.RV17008.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The impact of stromal Hic-5 on the tumorigenesis of colorectal cancer through lysyl oxidase induction and stromal remodeling. (2018)
  • 著者名/発表者名: Omoto T, Kim-Kaneyama JR, Lei XF, Orimo A, Ohnishi K, Yoshihara K, Miyauchi A, Li S, Gao L, Umemoto T, Tanaka J, Nakahara K, Takeya M, Ishida F, Kudo SE, Haraguchi S, Miyazaki T, Miyazaki A.
  • 雑誌名: Oncogene. 巻: 37 ページ: 1205-1219
  • DOI: 10.1038/s41388-017-0033-y.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of steroidogenic enzymes and metabolism of steroids in COS-7 cells known as non-steroidogenic cells. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nozaki M, Haraguchi S, Miyazaki T, Shigeta D, Kano N, Lei XF, Kim-Kaneyama JR, Minakata H, Miyazaki A, Tsutsui K.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 8 ページ: 2167
  • DOI: 10.1038/s41598-018-20226-2.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Impact of dysfunctional protein catabolism on macrophage cholesterol handling. (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki T, Miyazaki A.
  • 雑誌名: Curr Med Chem. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.2174/0929867325666180326165234.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emerging roles of calpain proteolytic systems in macrophage cholesterol handling. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki T and Miyazaki A
  • 雑誌名: Cell Mol Life Sci. 巻: 74 ページ: 3011-3021
  • DOI: 10.1007/s00018-017-2528-7.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Defective protein catabolism in atherosclerotic vascular inflammation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki T, Miyazaki A.
  • 雑誌名: Front Cardiovasc Med. 巻: 4 ページ: 79
  • DOI: 10.3389/fcvm.2017.00079.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Regulation of atherosclerosis by calpain proteolytic systems (2018)
  • 著者名/発表者名: Takuro Miyazaki
  • 学会等名: Spring Conference of the Korean Society of Lipid and Atherosclerosis 2018 Symposium 1: Vascular Inflammation and Remodeling
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 動脈硬化病変マクロファージの飲作用を介したLDLコレステロール取込み機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 拓郎、雷 小峰、金山 朱里、宮崎 章
  • 学会等名: 第５９回 日本脂質生化学会
• [学会発表] 血管系疾患に潜む制御性プロテアーゼの機能不全 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 拓郎
  • 学会等名: 第6７回NCVC研究者交流会
  • 招待講演
• [学会発表] カルパインファミリーは動脈硬化病変を制御する (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 拓郎、礪波 一夫、秦 勝志、相内 敏弘、大西 紘二、雷 小峰、金山 朱里、竹屋 元裕、板部 洋之、反町 洋之、栗原 裕基、宮崎 章
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [備考] Research gate (Takuro Miyazaki)
  • URL: https://www.researchgate.net/profile/Takuro_Miyazaki2
• [備考] Calpain-6 mediates atherogenic macrophage function
  • URL: https://www.youtube.com/watch?v=VBdSyEDR5DU
• [備考] 宮崎 拓郎（Takuro Miyazaki, PhD）
  • URL: http://www10.showa-u.ac.jp/~biochem/Takuro_Miyazaki/Takuro_Miyazaki.html