KOマウスを用いたクラスII型PI3キナーゼC2αの血管形成における役割の解明

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20590207
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 吉岡 和晃 金沢大学, 医学系, 助教 (80333368)
• キーワード: PI3キナーゼ / 血管新生 / 血管障害 / 血管内皮細胞 / 血管透過性 / ノックアウトマウス

研究概要

本研究では、"クラスII型PI3キナーゼC2α"の機能、特に血管恒常性における役割を明らかにするために、当研究グループが作製したC2α遺伝子KOマウスを用いてC2αの生理機能と血管障害における役割を細胞・分子レベルで解析することを目的として実施した。平成22年度に行ったC2αKOマウスの表現型解析から明らかになったことは、1)血管障害ホルモン・アンジオテンシンII慢性投与により高頻度に解離性大動脈瘤を発症し、多くは患部破裂により死亡した。2)大動脈内腔側の内皮接着構造を抗VEカドヘリン抗体による免疫染色により観察した結果、KOマウスにおいて、内皮間接着構造が野生型と比べて著しく異常を呈していた。3)上記内皮構造の異常を反映するように、マイルズ法による血管透過性評価の結果、AngII投与によりKOマウスの大動脈は野生型と比べて"血管透過性が約2倍亢進していた。4)抗Mac3抗体(マクロファージ・マーカー)を用いた大動脈標本の免疫染色の結果、KOマウス大動脈壁では、野生型と比べてMac3陽性マクロファージが有意に浸潤してした。5)炎症性マクロファージは血管炎部位でコラーゲン分解酵素MMPを産生することが知られている。実際にKOマウス大動脈壁では、MMP-2及び-9の酵素活性が顕著に亢進し、それに伴う動脈壁構造の破壊(弾性繊維の断裂等)が観察された。以上の結果から、C2αヘテロKOマウスで発症する解離性大動脈瘤形成は、血管内皮細胞の障壁機能異常を起因とする血管炎を呈している点で、非常にヒト疾患と類似している。C2αはこれまで全く生理機能が知られてなく、クラスI型酵素とは異なる基質特異性、細胞内分布を示すことから、血管恒常性維持に必須の新たな機能的役割を持つ分子であり、多くの血管病(動脈硬化、血管閉塞、動脈瘤等)共通の鍵となる分子である可能性が大きい。C2αの発現、活性を特異的に調節できる薬剤・手法の開発はこれら血管病の有益な治療法となりうることを示唆している。

研究成果

• [雑誌論文] Sphingosine-1-Phosphate-Specific G Protein-Coupled Receptors asNovel Therapeutic Targets for Atherosclerosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Y Okamoto, F Wang, K Yoshioka, N Takuwa Y, Takuwa
  • 雑誌名: Pharmaceuticals 巻: 4 ページ: 117-137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tumor-suppressive Sphingosine-1-phosphate Receptor-2 Counteracting Tumor-promoting Sphingosine-1-phosphate Receptor-1 and Sphingosine Kinase 1 (2011)
  • 著者名/発表者名: Takuwa N, Du W, Kaneko E, Okamoto Y, Yoshioka K, Takuwa Y
  • 雑誌名: AM.J.Cancer.Res 巻: 12 ページ: 460-481
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sphingosine-1-phosphate receptor-2 deficiency leads to inhibition of macrophage proinflammatory activities and atherosclerosis in Apoe-deficient mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Wang W, Okamoto Y, Inoki I, Yoshioka K, et al
  • 雑誌名: J.Clin.Invest 巻: 120 ページ: 3979-3995
  • 査読あり
• [雑誌論文] S1P(2), the G protein-coupled receptor for sphingosine-1-phosphate, negatively regulates tumor angiogenesis and tumor growth in vivo in mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Du W, Takuwa N, Yoshioka K, et al
  • 雑誌名: Cancer Res 巻: 70 ページ: 772-781
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced Ca^<2+>-Dependent Activation of Phosphoinositide 3-Kinase Class IIα Isoform-Rho Axis in Blood Vessels of Spontaneously Hypertensive Rats (2010)
  • 著者名/発表者名: Young M-S, Azam MA, Okamoto Y, Sato A, Yoshioka K, et al
  • 雑誌名: Hypertenion 巻: 56 ページ: 934-941
  • 査読あり
• [雑誌論文] S1P3-mediated cardiac fibrosis in sphingosine kinase 1 transgenic mice involves reactive oxygen species (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuwa N, Ohkura S, TakashimaS, Ohtani K, Okamoto Y, Tanaka T, Hirano K, Usui S, Wang F, Du W, Yoshioka K, et al
  • 雑誌名: Cardiovasc.Res 巻: 85 ページ: 484-493
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sustained delivery of sphingosine-1-phosphate using poly(lactic-co-glycolic acid)-based microparticles stimulates Akt/ERK-eNOS mediatedangiogenesis and vascular maturation restoring blood flow in ischemic limbs of mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Qi X, Okamoto Y, Murakawa T, Wang F, Oyama 0, Ohkawa R, Yoshioka K, et al
  • 雑誌名: Eur.J.Pharmacol 巻: 634 ページ: 121-131
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of sphingosine-1-phosphate signaling in angiogenesis (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuwa Y, Du W, Qi X, Okamoto Y, Takuwa N, Yoshioka K
  • 雑誌名: World J Biol Chem ページ: 298-306
  • 査読あり
• [雑誌論文] PI3キナーゼ・ファミリーの細胞内情報伝達機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉岡和晃、多久和陽
  • 雑誌名: 金沢大学十全医学会雑誌 巻: 119 ページ: 51-55
• [学会発表] クラスIIα型PI3キナーゼC2αは血管新生及びバリアー機能に必須である (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉岡和晃、多久和典子、岡本安雄、多久和陽
  • 学会等名: 第18回日本血管生物医学会
  • 発表場所: 梅田スカイビル(大阪)
  • 年月日: 20101201-20101202
• [学会発表] Sphingosine-1-phosphate receptor-2 deletion inhibits macrophage pro-inflammatory activities and atherosclerosis in mice (2010)
  • 著者名/発表者名: 王飛、岡本安雄、居軒功、吉岡和晃、多久和典子、多久和陽
  • 学会等名: 第18回日本血管生物医学会
  • 発表場所: 梅田スカイビル(大阪府)
  • 年月日: 20101201-20101202
• [学会発表] スフィンゴ脂質メディエータ-情報伝達系(G蛋白共役型受容体S1P2)を標的としたがん治療の新戦略 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杜娃、多久和典子、吉岡和晃、岡本安雄、多久和陽
  • 学会等名: 第69回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪府)
  • 年月日: 20100922-20100924
• [学会発表] シンポジウム「脂質メディエーターと動脈硬化」"Role of sphingosine-1-phosphatere ceptor-2 in atherosclerosis" (2010)
  • 著者名/発表者名: 多久和陽、王飛、岡本安雄、吉岡和晃、多久和典子
  • 学会等名: 第42回日本動脈硬化学会
  • 発表場所: 長良川国際会議場(岐阜県)(招待講演)
  • 年月日: 20100715-20100716
• [学会発表] シンポジウム(リゾ脂質受容体研究の新展開)S1P2受容体によるがん血管新生抑制とそのメカニズム (2010)
  • 著者名/発表者名: 多久和典子、杜娃、吉岡和晃、岡本安雄、多久和陽
  • 学会等名: 第52回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 森秋旅館(群馬県)(招待講演)
  • 年月日: 20100614-20100615
• [学会発表] A novel mechanism of Ca^<2+> regulation of vascular smooth muscle contraction involving classll PI3 kinase-dependent inhibition of myosin light chain phosphatase (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuwa, Y., Yoshioka.K., Okamoto, Y., Takuwa N
  • 学会等名: 1^<st> International Symposium of Biorheology
  • 発表場所: Wako, Saitama, Japan(招待講演)
  • 年月日: 20100602-20100604
• [学会発表] Physiological role of class II PI3K-C2α for vascular formation : conditional knockout mouse study (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka K, Yoshida K, AkiS, Biswas K, Du W, Qi X, Wang F, Takuwa N, Okamoto Y, Takuwa Y.
  • 学会等名: 第87回日本生理学会大会
  • 発表場所: 盛岡市民文化ホール(岩手盛岡市)
  • 年月日: 20100519-20100521
• [学会発表] Class II PI3K-C2α regulates angiogenesis via TGFβ1-Smad2/3 signsling in endothelial cell (2010)
  • 著者名/発表者名: AkiS, Yoshioka K, Okamoto Y, Takuwa Y
  • 学会等名: 第87回日本生理学会大会
  • 発表場所: 岩盛岡市民文化ホール(岩手県)
  • 年月日: 20100519-20100521
• [学会発表] The role of vascular Ca^<2+>-PI3KC2α-Rho axis in hypertension of spontaneously hypertensiver ats シンポジウム(血管トーヌス調節の分子機構とその異常) (2010)
  • 著者名/発表者名: Okamoto Y, SeokY M, Azam MA, Sato A, Yoshioka K, Wang F, Cui H, Takuwa N, Takuwa
  • 学会等名: 第87回日本生理学会大会
  • 発表場所: 岩盛岡市民文化ホール(岩手県)(招待講演)
  • 年月日: 20100519-20100521
• [学会発表] リゾリン脂質メディエータ-スフィンゴシン-1-リン酸受容体(S1P_2)のシグナル伝達と血管新生制御作用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 多久和陽、岡本安雄、多久和典子、杜娃、戚〓、吉岡和晃
  • 学会等名: 第7回GPCR研究会
  • 発表場所: 日本科学未来館(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 20100507-20100508
• [図書] Role of sphingosine-1-phosphate signaling in atherosclerosis, Lysophospholipid Receptors : Signaling and Biochemistry (Edited by Chun J, HIa T, Spiegel S, Moolenaar W) (2011)
  • 著者名/発表者名: Takuwa Y, Wang F, Okamoto Y, Yoshioka K, Takuwa N
  • 出版者: John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey, U.S.A(In press)
• [図書] Sphingosine-1-phosphate regulation of macrophages in atherosclerosis" in S-1-P Signaling Methods and Protocols edited by Pebay A and Turksen K (2011)
  • 著者名/発表者名: Wang F, Okamoto Y, Yoshioka K, Takuwa Y
  • 出版者: Springer, New York, NY, U.S.A(In press)
• [備考]
  • URL: http://web.kanazawa-u.ac.jp/%7Emed04/
• [産業財産権] 非ヒトノックアウト動物、並びによの用途およびその作製方法 (2010)
  • 発明者名: 吉岡和晃多久和陽
  • 権利者名: 吉岡和晃多久和陽
  • 産業財産権番号: 特願2010-090078
  • 出願年月日: 2010-04-09