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2019 年度 実施状況報告書

前期破水の治癒機構の解明と新規治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K09259
研究機関京都大学

研究代表者

最上 晴太  京都大学, 医学研究科, 助教 (40378766)

研究分担者 近藤 英治  京都大学, 医学研究科, 准教授 (10544950)
万代 昌紀  京都大学, 医学研究科, 教授 (80283597)
千草 義継  京都大学, 医学研究科, 助教 (80779158)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード前期破水 / 治癒・再生 / 羊膜 / マクロファージ / 上皮間葉転換
研究実績の概要

妊娠中期の前期破水は早産の主要な要因である。本研究では羊膜の再生・治癒の可能性につき、マクロファージによる自然免疫の観点からそのメカニズムを探るため、胎生期にマクロファージを欠損するコンディショナルノックアウトマウスの作成を試みた。
CX3CR1陽性マクロファージは、皮膚の創傷治癒や、心筋梗塞の治癒に関わることがこれまで報告されており、創傷治癒型のマクロファージのマーカーと考えられる。一方、マクロファージの増殖因子であるcolony stimulating factor-1 (CSF1)の受容体Csf1rのKOマウスはマクロファージを欠損する。 我々はタモキシフェン誘導型Cre/loxPシステムを利用して、妊娠マウスにCx3cr1陽性マクロファージにおけるCsf1r遺伝子をタモキシフェン(TAM)投与により欠損させる系を作成した。
このCx3cr1CreER/+, Csf1rflox/flox胎児をもつ母体にTAMを投与すると、Vehicle投与に比べて卵膜(胎児由来)のCx3cr1陽性マクロファージは著明に減少した。また、Cx3cr1+/+, Csf1rflox/flox胎児(CreERを有さない)に比べて、Cx3cr1CreER/+, Csf1rflox/flox胎児をもつ母体にTAMを投与すると、やはりCx3cr1陽性マクロファージは著明に減少した。同様のTAMによるマクロファージ欠損の誘導は、胎児肺、肝臓でも認められた。以上より、胎生期マクロファージ欠損マウスを作成することに成功した。
この胎生期マクロファージ欠損マウスを妊娠17日目に麻酔・開腹下に破膜させ、24、48時間後に破膜部のサイズを測定したところ、破膜部の直径は、対照群に比べてマクロファージ欠損群で有意に大きく、治癒が悪かった。以上より胎児由来マクロファージは羊膜の再生・治癒を助けていることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

上述のように、タモキシフェン誘導型Cre/loxPシステムを用いて胎生期マクロファージ欠損マウスを作成し、羊膜の治癒にマクロファージが深く関わっていることを発見した。
さらに、絨毛膜下血腫などの妊娠中の子宮内出血は前期破水・早産のリスクとなるが、本年度は凝固因子トロンビンの子宮筋収縮メカニズムにつき以下の知見を得た。
トロンビンの受容体であるprotease-activated receptor-1 (PAR1)は妊娠子宮に発現していた。in vitroの実験では、トロンビン、そしてPAR1 activating peptideはヒト子宮平滑筋細胞の収縮を促進した。トロンビンはミオシン軽鎖をリン酸化し活性化させ、これはミオシン軽鎖キナーゼ(MLCK)およびRhoキナーゼ(ROCK)の両者により行われていた。さらにトロンビンはCOX2発現の増加とプロスタグランジンE2, F2α (PGF2α)の産生を増加させ、また炎症性サイトカインIL-1βの産生を増加させた。一方トロンビンは、子宮筋を弛緩させるプロゲステロン受容体遺伝子PR-B mRNAの発現を低下させ、プロゲステロンの反応性を低下させることが示唆された。最後にプロゲステロンはトロンビンによる子宮平滑筋収縮を抑制し、これはIL1B mRNAの発現抑制およびCOX2 mRNAの発現抑制を介していると考えられた。以上よりトロンビンによる子宮平滑筋収縮のメカニズムが明らかとなり、さらに子宮内出血による流早産や前期破水の予防に対するプロゲステロンの有用性が示唆された。
本研究の成果はPLOS ONE誌に2020年4月6日にacceptされた。“Mechanisms of thrombin-Induced myometrial contractions: Potential targets of progesterone”

今後の研究の推進方策

<羊膜治癒における上皮間葉転換(EMT)とマクロファージとのかかわりについて>
胎生期マクロファージ欠損マウスの実験により、マクロファージが羊膜の治癒・再生を助けていることが明らかになった。一方、羊膜の治癒には上皮間葉転換(EMT)が深く関わっていることをこれまで示してきた。ヒトの前期破水症例の卵膜の破綻部を組織学的に検討すると、破綻部の羊膜間質には、CD68陽性のマクロファージの集積を多数認め、これらは非破膜部位には見られなかった。さらに、E-cadherin, vimentinの蛍光染色では、E-cadherin陽性の羊膜上皮細胞層にvimentin 陽性細胞が多数認められ、これは、増殖している羊膜上皮でEMTが生じていることが示唆された。さらにマウスの前期破水モデルでは、破水群の卵膜では対照群に比べてTGF-β遺伝子の発現が有意に増加していた。
以上より今後、1)ヒト前期破水の破膜部ではTGF-β経路は活性化されているのか?(smad3のリン酸化など)、2)TGF-βが羊膜上皮細胞にEMTを引き起こすのか?(in vitroでのスクラッチアッセイ)、3)ヒト羊膜上皮細胞とマクロファージとの共培養では、上皮細胞の遊走とEMTが促進されたが、ここにはTGF-β経路が関与しているのか?(阻害剤を用いた実験)、4)胎生期マクロファージ欠損マウスの破膜部ではTGF-βシグナルが現弱しているか、またEMTが生じていないのか?
などを解析し、昨年度に引き続き、羊膜の創傷治癒過程における上皮細胞のEMTのメカニズムにつきマクロファージとの関わりを考えながら検討を行い、研究成果をまとめていく。

次年度使用額が生じた理由

実験用試薬を購入予定であったが、必要な試薬の代金に足りなかったため。
来年度予算と合わせて4月に購入する予定である。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Mechanisms of thrombin-induced myometrial contractions: Potential targets of progesterone2020

    • 著者名/発表者名
      Fumitomo Nishimura, Haruta Mogami, Kaori Moriuchi, Yoshitsugu Chigusa, Masaki Mandai, and Eiji Kondoh
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: - ページ: -

    • DOI

      -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Placental Sonic Hedgehog Pathway Regulates Fetal Growth via the IGF Axis in Preeclampsia2019

    • 著者名/発表者名
      Takai Hiroshi、Kondoh Eiji、Mogami Haruta、Kawasaki Kaoru、Chigusa Yoshitsugu、Sato Mai、Kawamura Yosuke、Murakami Ryusuke、Matsumura Noriomi、Konishi Ikuo、Mandai Masaki
    • 雑誌名

      The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism

      巻: 104 ページ: 4239~4252

    • DOI

      10.1210/jc.2019-00335

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 子宮頸管無力症の管理2019

    • 著者名/発表者名
      最上晴太 近藤英治
    • 雑誌名

      産科と婦人科

      巻: 87 ページ: 17-22

  • [雑誌論文] 妊娠高血圧症候群の栄養2019

    • 著者名/発表者名
      最上晴太 近藤英治
    • 雑誌名

      臨床栄養

      巻: 135 ページ: 767-774

  • [雑誌論文] ProからProへ 絨毛膜下血腫と早産・前期破水2019

    • 著者名/発表者名
      最上晴太
    • 雑誌名

      日本医事新報

      巻: 4996 ページ: 52-53

  • [学会発表] Glucocorticoid weakens Fetal Membranes via IL-1β Production by Amniotic Fluid Macrophages2019

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Kiyokawa, Haruta Mogami, Yoshitsugu Chigusa, Eiji Kondoh, and Masaki Mandai
    • 学会等名
      The Society for Reproductive Investigation, 66th Annual meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Fetal macrophages in amniotic fluid assist the healing of ruptured membranes2019

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Kawamura, Haruta Mogami, Yusuke Ueda, Mai Sato, Yoshitsugu Chigusa, Eiji Kondoh, and Masaki Mandai
    • 学会等名
      The Society for Reproductive Investigation, 66th Annual meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Collagen Type I Gels Stimulates Healing of Ruptured Amnion in Mouse PROM2019

    • 著者名/発表者名
      Haruta Mogami, Yoshitsugu Chigusa, Eiji Kondoh, Ruth A. Word, and Masaki Mandai
    • 学会等名
      第71回日本産科婦人科学会学術講演会
  • [学会発表] Thrombin Activates Myosin Light Chain and Induces Cyclooxygenase-2 (COX-2) Synthesis in Human Myometrial Cells and Progesterone Blocks Its Pathway2019

    • 著者名/発表者名
      Fumitomo Nishimura, Haruta Mogami, Yoshitsugu Chigusa, Eiji Kondoh, and Masaki Mandai
    • 学会等名
      第71回日本産科婦人科学会学術講演会
  • [学会発表] Glucocorticoid weakens fetal Mmembranes via IL-1β production by amniotic fluid macrophages2019

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Kiyokawa, Haruta Mogami, Yoshitsugu Chigusa, Eiji Kondoh, and Masaki Mandai
    • 学会等名
      第71回日本産科婦人科学会学術講演会
  • [学会発表] Fetal macrophages in amniotic fluid assist the healing of ruptured membranes2019

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Kawamura, Haruta Mogami, Yusuke Ueda, Mai Sato, Yoshitsugu Chigusa, Eiji Kondoh, and Masaki Mandai
    • 学会等名
      第71回日本産科婦人科学会学術講演会
  • [学会発表] Ligustilide inhibits oxytocin-induced human myometrial contraction2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Ueda, Haruta Mogami, Yoshitsugu Chigusa, Eiji Kondoh, and Masaki Mandai
    • 学会等名
      第71回日本産科婦人科学会学術講演会
  • [学会発表] 母体グルココルチコイド投与は羊膜マクロファージにより卵膜を脆弱化させる2019

    • 著者名/発表者名
      清川晶、最上晴太、千草義継、近藤英治、万代昌紀
    • 学会等名
      第55回日本周産期・新生児医学会総会学術集会
  • [学会発表] 1型コラーゲンは妊娠マウスの前期破水の治癒を促進する2019

    • 著者名/発表者名
      最上晴太 川村洋介 上田優輔 佐藤麻衣 千草義継 近藤英治 万代昌紀
    • 学会等名
      第40回日本炎症・再生医学会
  • [学会発表] 妊娠中の高用量ステロイドは卵膜を脆弱化する2019

    • 著者名/発表者名
      最上晴太、清川晶、上田優輔 千草義継、近藤英治、万代昌紀
    • 学会等名
      第141回近畿産科婦人科学会学術集会
  • [学会発表] 母体グルココルチコイド投与は羊膜マクロファージにより卵膜を脆弱化させる2019

    • 著者名/発表者名
      清川晶、最上晴太、上田優輔 川村洋介 佐藤麻衣 千草義継、近藤英治、万代昌紀
    • 学会等名
      第27回日本胎盤学会学術集会
  • [学会発表] 周産期リステリア症―妊娠中の食生活を中心に2019

    • 著者名/発表者名
      最上晴太
    • 学会等名
      第93回日本感染症学会総会・学術講演会
    • 招待講演
  • [図書] 妊娠・授乳と薬  精神科の薬-抗精神病薬・抗うつ薬・睡眠薬・抗認知症薬…-はや調べノート2020

    • 著者名/発表者名
      最上晴太 (杉田尚子、諏訪太朗、村井俊哉 編)
    • 総ページ数
      300
    • 出版者
      メディカ出版
    • ISBN
      484046930X
  • [図書] 前期破水の機序と修復 基礎と臨床の両側面からみた胎盤学2019

    • 著者名/発表者名
      最上晴太(日本胎盤学会編)
    • 総ページ数
      448
    • 出版者
      メジカルビュー社
    • ISBN
      4758317623
  • [図書] 胎位異常(骨盤位・横位) 産科婦人科疾患最新の治療2019-20212019

    • 著者名/発表者名
      最上晴太 (吉川史隆、平松祐司、大須賀穣 編)
    • 総ページ数
      314
    • 出版者
      南江堂
    • ISBN
      4524246428

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公開日: 2021-01-27  

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