| 研究課題/領域番号 |
16K09532
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
花岡 正幸 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (20334899)
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| 研究分担者 |
安尾 将法 信州大学, 学術研究院医学系(医学部附属病院), 講師 (20402117)
北口 良晃 信州大学, 医学部附属病院, 助教(診療) (40447751)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 第3群肺高血圧症 / 肺気腫 / 低酸素 / VEGF受容体阻害薬 / ラット |
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| 研究実績の概要 |
血管内皮成長因子（vascular endothelial growth factor：VEGF）受容体阻害薬（SU5416）投与と低酸素曝露による第3群肺高血圧症（肺気腫合併肺高血圧症）モデルの確立を目的に、以下の検討を行った。オスSprague-Dawleyラット（生後4週齢；Charles River Laboratories, Yokohama, Inc.) をコントロール群、低酸素曝露群（Hx）、SU5416投与低酸素曝露群（SUHx）の3群に分けた。SU5416 20mg/kgを皮下注射し（day1、8、15）、低酸素下に飼育した（FIO2 15%、6週間）。初回のSU5416皮下注射から6週後に肺血行動態の測定、及び解剖を行った。SUHxラットは、コントロール群、Hx群と比較して有意な平均肺動脈圧の上昇を認めた。肺動脈病変は主に中膜平滑筋層の肥厚が観察され、肺動脈性肺高血圧症（第1群）の病理所見に特徴的な叢状病変は認めず、ヒト第3群肺高血圧症の病理所見に類似していると考えられた。また、SUHxラット肺は肺気腫の各指標（mean linear intercept (MLI)、destructive index (DI)）が高値であった。アポトーシスの指標としてカスパーゼ3免疫染色を行い、その陽性細胞を計測し、apoptotic index (AI)として算出した。AIはSUHx群において有意に高値であり、肺気腫形成にカスパーゼ3が関与することが示唆された。さらに、SUHxラット肺では、肺高血圧症の進行に関与すると考えられるinterleukin (IL)-6、tumor necrosis factor (TNF)-α、monocyte chemotactic and activating factor (MCP)-1の遺伝子発現が亢進していることを確認した。
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| 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
今年度までに、肺疾患に伴う肺高血圧症（第3群）の動物モデル作製を行った。肺疾患に伴う肺高血圧形成の主要な病態生理として低酸素性肺血管攣縮があり、低酸素飼育期間を6週間とすることでヒト第3群肺高血圧症に類似した肺病理所見を呈するモデルが作製可能となった。飼育開始から肺血行動態測定日までラットは全数生存し、低酸素6週間飼育は問題なく可能だった。動物モデルの作製を確立できたため、今後は肺血管拡張薬の効果の検証に進む予定である。
当初の予定通り第3群肺高血圧症の動物モデルの作製が可能となったため、本研究はおおむね順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は肺気腫合併肺高血圧症ラットモデルに肺血管拡張薬（シルデナフィル、リオシグアトなど）をそれぞれ単剤で投与した場合の効果を検討し、またホーミングペプチド（CAR）を同時投与することによる変化の検証を予定している。さらに、低酸素性肺血管攣縮の機序において重要とされるRhoキナーゼに注目し、Rhoキナーゼ阻害薬（ファスジル）を投与した場合の効果についても順次検討を予定する。
研究の推進を確実にするために、3系統の薬剤の中から特に一酸化窒素（nitric oxide：NO）経路への作用に注目して、シルデナフィル投与から始め、以下の検討を行う。①組織学的検討（肺血管中膜肥厚形成の確認）、②肺気腫合併肺高血圧症ラットモデルにおける肺小血管へのCAR分布の確認、③肺血行動態測定、④肺高血圧形成に関わる炎症性サイトカインの検討（肺ホモジネートを用いた肺動脈平滑筋細胞増殖に関与するIL-6、TNF-α、MCP-1などのmRNA定量）、⑤酸化ストレスの検討（肺のホモジネートおよび血清を用い、生物学的抗酸化能（bioantioxidant power：BAP）を測定）、⑥肺構造維持プログラムの検討（vascular endothelial growth factor (VEGF)、transforming growth factor beta (TGF-β)、あるいはToll-like receptor 4 (TLR-4)などについて、免疫染色、ELISA法、フローサイトメトリーによる解析）などである。
研究分担者は同じ教室（研究室）に所属しており、以前から共同研究を行っていること、また上記の検討に必要な各測定機器は研究室内に設置されており、円滑な研究の推進が期待できる。
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