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2019 年度 実施状況報告書

肺動脈性肺高血圧の血管病変形成への血管平滑筋と炎症の関与 :ゲノム編集技術の応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K07841
研究機関三重大学

研究代表者

三谷 義英  三重大学, 医学部附属病院, 准教授 (60273380)

研究分担者 丸山 一男  三重大学, 医学系研究科, 教授 (20181828)
澤田 博文  三重大学, 医学系研究科, 講師 (30362354)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード肺高血圧 / 動物モデル / 血管平滑筋 / 炎症 / ゲノム編集
研究実績の概要

肺動脈性肺高血圧 (PAH)は、特発性ないし先天性心疾患、膠原病などに二次性に発症する難治性疾患で、新たな治療法開発には病態解明に基づく新規の治療標的 の同定が重要である。最近、ヒトPAH類似の特徴的な閉塞性肺血管病変を有するラットモデルを用いて、病変の進展、退縮における脱分化型血管平滑筋と炎症細 胞の関与と網羅的遺伝子発現解析から得られた候補遺伝子MCP1受容体( CCR2)を報告した。しかし、内膜脱分化平滑筋細胞の由来細胞と、さらに CCR2がPAHの発 症、進展及び平滑筋の脱分化に必須か否かは不明である。本研究では、ゲノム編集技術による遺伝子改変ラットを用いて、PAHの責任病変である肺血管病変に於 ける内膜平滑筋細胞の由来する細胞を決定し 、CCR2がPAHの内膜病変形成に必須であるかを生体内 (in vivo)で解明する事が全体目標である。
(A)CCR2 knock-outラットにおけるPAHによる肺血管病変への影響:現在、CCR2 knock-outラットと野生型ラットを用いて、SuHx処理と対照群の4群ないしMCT処理と対照群を作成し、処置開始後3週、5週、8週に心エコーで循環評価を行い、8週で心臓カテーテル検査による右室圧、大動脈圧測定後、屠殺し定量的組織評価、免疫染色による評 価を行なっている。血行動態的評価、組織病理の結果からは、CCR2 knock-outラットにおいて、有意な抑制を認めており、その機序の検討中である。 BMyh11-Creラットを用いたPAHモデルでの分化型平滑筋細胞のFate mapping解析:現在、ゲノム編集技術を用いて、Mhy11-Cre-ERT2ノックインラットに成功し、現在、肺高血圧モデルの実験を開始準備中である。

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

CCR2ノックアウトラットの作成成功後に、順調に繁殖し、実験を行っている。現在、Sugen/Hypoxia処理肺高血圧ラットとMCT処理ラットを用いて、肺高血圧の抑制実験を終了し、有意な抑制効果を認めている。現在、その機序の検討中である。
BMyh11-Creノックインラットも、作成に成功しており、今後肺高血圧モデルの作成中である。

今後の研究の推進方策

(A)CCR2 knock-out (KO)ラットにおけるPAHによる肺血管病変への影響:CCR2 knock-outラットと野生型ラットを用いて、SuHx処理と対照群の4群、MCT処理と対照群を作成し、血行動態指標、組織学的指標に陽性結果を認めている。本年は、その分子生物学的解析、マクロファージのFACS解析も含めて、機序の研究を行い、実験を完結する。
(B)Myh11-Creラットを用いたPAHモデルでの平滑筋細胞のFate mapping解析:Mhy11-Cre-ERT2 X LoxP-Rosa26-tdTomato knock-in (KI)ラットを作成し、3週、 5週、8週で心エコー、心カテによる右室圧測定後、屠殺し共焦点顕微鏡を用いて多重染色により分化型平滑筋由来細胞を評価する。 (C)上記ラットの交配によるCCR2欠損の肺血管病変、平滑筋の脱分化、炎症への影響の解析:上記ラットの交配により、肺血管病変、炎症細胞浸潤に加えて、分化型平滑筋由来細胞の動態を共焦点顕微鏡を用いて多重染色により評価する。上記2課題が、順調に行った場合に、検討を行う。

次年度使用額が生じた理由

(理由):Myh11-Creラットの作成後、繁殖に時間がかかり、疾患モデルの実験数が予定より少ない。
(使用計画):2020年度に、Myh11-Creラットの疾患モデルの予定の実験を行う。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 図書 (5件)

  • [雑誌論文] A non-selective endothelin receptor antagonist bosentan modulates kinetics of bone marrow-derived cells in ameliorating pulmonary hypertension in mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Kato T, Mitani Y, Sawada H, Ohashi H, Otsuki S, Yodoya N, Shinohara T, Masuya M, Shimpo H, Maruyama K, Komada Y, Hirayama M.
    • 雑誌名

      Pulm Circ

      巻: 1 ページ: 1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prediction of Pulmonary to Systemic Flow Ratio in Patients With Congenital Heart Disease Using Deep Learning-based Analysis of Chest Radiographs2020

    • 著者名/発表者名
      Toba S, Mitani Y, Yodoya N, Ohashi H, Sawada H, Hayakawa H, Hirayama M, Futsuki A, Yamamoto N, Ito H, Konuma T, Shimpo H, Takao M.
    • 雑誌名

      JAMA Cardiol

      巻: 5620 ページ: 5620

    • DOI

      10.1001/jamacardio.2019.5620

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The ALK-1/SMAD/ATOH8 axis protects against hypoxia and development of pulmonary arterial hypertension.2019

    • 著者名/発表者名
      Morikawa M, Mitani Y, Holmborn K, Kato T, Koinuma D, Maruyama J, Vasilaki E, Sawada H, Kobayashi M, Ozawa T, Morishita Y, Bessho Y, Maeda S, Ledin J, Aburatani H, Kageyama R, Maruyama K, Heldin CH, Miyazono K
    • 雑誌名

      Sci Signal

      巻: 12 ページ: 607

    • DOI

      10.1126/scisignal.aay4430

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Emergence and Characterization of Acute Coronary Syndrome in Adults After Confirmed or Missed History of Kawasaki Disease in Japan: A Japanese Nationwide Survey2019

    • 著者名/発表者名
      Mitani Y, Tsuda E, Kato H, Higaki T, Fujiwara M, Ogawa S, Satoh F, Nakamura Y, Takahashi K, Ayusawa M, Kobayashi T, Ichida F, Matsushima M, Kamada M, Suda K, Ohashi H, Sawada H, Komatsu T, Waki K, Shinoda M, Tsunoda R, Yokoi H, Hamaoka K.
    • 雑誌名

      Front Pediatr

      巻: 275 ページ: 275

    • DOI

      10.3389/fped.2019.00275

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detection of Pediatric Pulmonary Arterial Hypertension by School Electrocardiography Mass Screening2019

    • 著者名/発表者名
      Sawada H, Mitani Y, Nakayama T, Fukushima H, Kogaki S, Igarashi T, Ichida F, Ono Y, Nakanishi T, Doi S, Ishikawa S, Matsushima M, Yamada O, Saji T
    • 雑誌名

      Am J Respir Crit Care Med

      巻: 199 ページ: 1397-1406

    • DOI

      10.1164/rccm.201802-0375OC

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Warning Signs in daily ECG (Invited, Symposium)2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshihide Mitani
    • 学会等名
      Asia-Pacific Society Pediatric Cardiology Society 2020
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Challenges and opportunities in the early diagnosis and treatment, and prevention of pulmonary arterial hypertension (Invited, Lecture)2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihide Mitani
    • 学会等名
      The 16th International Conference ofn Endothelin
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Perinatal hypoxia aggravates occlusive pulmonary vasculopathy in the adolescent rats: Establishment of a fatal Sugen/Hypoxia model and its molecular basis2019

    • 著者名/発表者名
      Hironori Oshita, Hirofumi Sawada, Yoshihide Mitani, Jane Kabwe, Noriko Yodoya, Naoki Tsuboya, Kazunobu Ohya, Hiroyuki Ohashi, Kazuo Maruyama, Masahiro Hirayama
    • 学会等名
      American Heart Association
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative Analysis of Chest X-ray Using Deep Learning to Predict Pulmonary to Systemic Flow Ratio in Patients with Congenital Heart Disease2019

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Toba, Yoshihide Mitani, Hiroyuki Ohashi, Hirofumi Sawada, Noriko Yodoya, Hidetoshi Hayakawa, Masahiro Hirayama, Ayano Futsuki, Naoki Yamamoto, Hisato Ito, Takeshi Konuma, Hideto Shimpo, Motoshi Takao
    • 学会等名
      American Heart Association
    • 国際学会
  • [学会発表] Inhaled Iloprost Added-On to Nitric Oxide Rescues a Neonate with Severe Congenital Diaphragmatic Hernia without Using Extracorporeal Membrane Oxygenation2019

    • 著者名/発表者名
      Souya Kitamura, Hirofumi Sawada, Yoshihide Mitani, Hiroyuki Ohashi, Noriko Yodoya, Kazunobu Ooya, Kohei Matsushita, Yuki Koike, Kohei Otake, Mikihiro Inoue, Keiichi Uchida, Kazuo Maruyama and Masahiro Hirayama
    • 学会等名
      American Thoracic Society International Conference
    • 国際学会
  • [図書] 1.心房中隔欠損症、房室中隔欠損症・心内膜症欠損症、心室中隔欠損症、 動脈管開存、Eisenmenger症候群、内科学(第12版)2020

    • 著者名/発表者名
      三谷義英
    • 総ページ数
      3250
    • 出版者
      朝倉書店
  • [図書] 先天性心疾患の低酸素発作、今日の治療指針2021年版2020

    • 著者名/発表者名
      三谷義英
    • 総ページ数
      2069
    • 出版者
      医学書院
  • [図書] 6.鑑別のポイント 「鑑別すべき冠動脈病変・心病変」川崎病 診断の手引き ガイドブック2020

    • 著者名/発表者名
      三谷義英
    • 総ページ数
      210
    • 出版者
      診断と治療社
  • [図書] 川崎病、実践に活きる臨床心エコー図法2020

    • 著者名/発表者名
      三谷義英
    • 総ページ数
      250
    • 出版者
      南江堂
  • [図書] 先天性心疾患(内科)、今日の治療指針2019

    • 著者名/発表者名
      三谷義英
    • 総ページ数
      550
    • 出版者
      医学書院

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公開日: 2024-12-25  

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