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2021 年度 実績報告書

細胞外マトリクス連関に着目した解剖学的動脈管閉鎖の分子機序の解明と新規治療開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H03650
研究機関東京医科大学

研究代表者

横山 詩子  東京医科大学, 医学部, 主任教授 (70404994)

研究分担者 川原 玄理  東京医科大学, 医学部, 准教授 (40743331)
林 由起子  東京医科大学, 医学部, 主任教授 (50238135)
谷藤 章太  東京医科大学, 医学部, 助教 (50529245)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード動脈管 / リモデリング / 細胞外マトリクス
研究実績の概要

現在約3割もの超未熟児が血管収縮を標的とした現在の治療に抵抗性である。すなわち動脈管の閉鎖は血管平滑筋を収縮させるだけでは十分ではない。動脈管の完全な閉鎖には、血管収縮と共に“内膜肥厚形成”が重要な役割を果たす。研究代表者は先行研究で、EP4を介して細胞外マトリクスであるFibulin-1が著明に増加することを見出した。本研究では、Fibulin-1を中心とした細胞マトリクス連関に焦点を当てて動脈管の内膜肥厚形成の分子機序の全容を解明し、EP4とFibulin-1の発現誘導をもたらす機序を明らかすることで、内膜肥厚形成を促す動脈管開存症に対する新たな戦略を見出すことを目的とした。これまでの研究で、バーシカンのヒアルロン酸結合部変異マウス(VcanΔ3/Δ3)の動脈管でも30%が動脈管開存症となることを明らかにしたことから、バーシカンとヒアルロン酸の結合比率を検討した。EP4を過大発現した血管平滑筋細胞において、バーシカンのGAGbetaドメインに対する抗体を用いてウェスタンブロットを行ったところ、バーシカンサブタイプのうち、V0とV1アイソフォームが同等に検出された。これらのサンプルをあらかじめヒアルロニダーゼ処理を行ってウェスタンブロットを行うと、V0とV1アイソフォームのバンドの著明な増強が認められた。これらの結果より、バーシカンの多くはヒアルロン酸と結合していることが示されたことから、バーシカン―ヒアルロン酸結合も動脈管平滑筋細胞の遊走に重要であることが示唆された。さらに、EP4発現するとGFPの蛍光強度が増すトランスジェニックゼブラフィッシュの作製に成功し、in vivoでのEP4発現制御を検討すべく準備を進めた。

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

平滑筋細胞から分泌されるFibulin-1とヒアルロン酸、フィブロネクチンと、内皮由来のバーシカンが結合し、平滑筋細胞を内皮側へと遊走させて内膜肥厚形成に至ることを明らかにした。

今後の研究の推進方策

本年度は、細胞外マトリクス受容体シグナルが平滑筋細胞の方向性遊走に及ぼす作用の検討と、Fibulin-1の発現を亢進させる分子機序と化合物の検討を行い、動脈管におけるEP4シグナルを介する細胞外マトリクスの作用とFibulin-1発現の機序について明らかにする。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 9件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Extracellular matrix-mediated remodeling and mechanotransduction in large vessels during development and disease2021

    • 著者名/発表者名
      Yanagisawa Hiromi、Yokoyama Utako
    • 雑誌名

      Cellular Signalling

      巻: 86 ページ: 110104~110104

    • DOI

      10.1016/j.cellsig.2021.110104

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new therapeutic target for patent ductus arteriosus2021

    • 著者名/発表者名
      Ito Satoko、Yokoyama Utako
    • 雑誌名

      Folia Pharmacologica Japonica

      巻: 156 ページ: 359~363

    • DOI

      10.1254/fpj.21061

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preface2021

    • 著者名/発表者名
      Yamada Mitsuhiko、Yokoyama Utako、Takigiku Kiyohiro
    • 雑誌名

      Folia Pharmacologica Japonica

      巻: 156 ページ: 345~345

    • DOI

      10.1254/fpj.21062

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increased Plasma Levels of Myosin Heavy Chain 11 Is Associated with Atherosclerosis2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Lisa、Ishigami Tomoaki、Tomiyama Hirofumi、Kato Yuko、Kikuchi Hiroyuki、Tasaki Koichiro、Yamashita Jun、Inoue Shigeru、Taguri Masataka、Nagao Toshitaka、Chikamori Taishiro、Ishikawa Yoshihiro、Yokoyama Utako
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Medicine

      巻: 10 ページ: 3155~3155

    • DOI

      10.3390/jcm10143155

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transcriptome Analysis Reveals Differential Gene Expression between the Closing Ductus Arteriosus and the Patent Ductus Arteriosus in Humans2021

    • 著者名/発表者名
      Saito Junichi、Kojima Tomoyuki、Tanifuji Shota、Kato Yuko、Oka Sayuki、Ichikawa Yasuhiro、Miyagi Etsuko、Tachibana Tsuyoshi、Asou Toshihide、Yokoyama Utako
    • 雑誌名

      Journal of Cardiovascular Development and Disease

      巻: 8 ページ: 45~45

    • DOI

      10.3390/jcdd8040045

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multilayered Human Skeletal Muscle Myoblast Sheets Promote the Healing Process After Colonic Anastomosis in Rats2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Takashi、Yokoyama Utako、Kanaya Tomomitsu、Ueno Takayoshi、Yoda Takanori、Ishibe Atsushi、Hidaka Yuko、Umemura Masanari、Takayama Toshio、Kaneko Makoto、Miyagawa Shigeru、Sawa Yoshiki、Endo Itaru、Ishikawa Yoshihiro
    • 雑誌名

      Cell Transplantation

      巻: 30 ページ: -

    • DOI

      10.1177/09636897211009559

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 胎児循環と新生児循環への移行2022

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama, U.
    • 学会等名
      The 97th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 招待講演
  • [学会発表] A novel zebrafish model of aortic aneurysm2022

    • 著者名/発表者名
      Tanifuji, S. Kawahara, G. Nakamura, T. Iida, S. Hayashi, Y. Yokoyama, U.
    • 学会等名
      The 98th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 招待講演
  • [学会発表] 組織リモデリングからみた動脈管閉鎖のしくみ2021

    • 著者名/発表者名
      横山詩子
    • 学会等名
      静岡県立こども病院セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 血管の分化と病態の解明から再生へ2021

    • 著者名/発表者名
      横山詩子
    • 学会等名
      KSI小児循環器カンファレンス
    • 招待講演
  • [学会発表] 胎児期における大血管の分化メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      横山詩子
    • 学会等名
      生理研心血管研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 発達と疾患における血管弾性の制御メカニズムと弾性を有する3D血管モデルの開発2021

    • 著者名/発表者名
      横山詩子、廣見太郎、谷藤章太、岡沙由稀、中村隆、井上華
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] プロスタグランディンE受容体EP4による血管の発達・分化と炎症・破壊のメカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      横山詩子
    • 学会等名
      第3回小児科フォーラム in Yokohama
    • 招待講演
  • [学会発表] Origin, differentiation, and closure of the ductus arteriosus2021

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama, U.
    • 学会等名
      The 16th Three-Country Pediatric Heart Forum with Asian-Pacific Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ヒト動脈管開存症と正常動脈管の遺伝子プロファイリング2021

    • 著者名/発表者名
      齋藤純一、小嶋朋之、谷藤章太、市川泰広、橘剛、麻生俊英、横山詩子
    • 学会等名
      第57回日本小児循環器学会総会・学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] Autonomic nerves regulate gene expression profiles in the developing ductus arteriosus2021

    • 著者名/発表者名
      Oka S, Kuroda H, Tanifuji S, Seki T, and Yokoyama U.
    • 学会等名
      Experimental Biology 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] fibulin-1の血管内膜肥厚における役割2021

    • 著者名/発表者名
      加藤優子, 谷藤章太, 横山詩子.
    • 学会等名
      第53回日本結合組織学会学術大会
  • [学会発表] 発達段階の動脈管におけるプロスタグランジンE2受容体EP4と神経の分布の変化2021

    • 著者名/発表者名
      岡沙由稀, 野口貴史, and 横山詩子
    • 学会等名
      第188回東京医科大学医学会総会
  • [学会発表] Fibulin-1を中心とした細胞外マトリックスの血管内膜肥厚形成における役割2021

    • 著者名/発表者名
      加藤優子, 谷藤章太, 岡沙由稀, 佐々木隆子, 廣見太郎, 奥村滋邦, and 横山詩子.
    • 学会等名
      エラスチン・関連分子研究会第5回学術集会
  • [図書] 新 先天性心疾患を理解するための臨床心臓発生学2021

    • 著者名/発表者名
      横山詩子、南沢享
    • 総ページ数
      336
    • 出版者
      メジカルビュー社
    • ISBN
      978-4-7583-1969-0
  • [備考] 東京医科大学細胞生理学分野

    • URL

      https://tokyo-med-physiology.jimdofree.com/

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公開日: 2022-12-28  

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