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2022 年度 実績報告書

メカノトランスダクションを基軸とした大動脈瘤発症機序の解明と破裂予測の基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 20H03762
研究機関筑波大学

研究代表者

柳沢 裕美  筑波大学, 生存ダイナミクス研究センター, 教授 (40746301)

研究分担者 平松 祐司  筑波大学, 医学医療系, 教授 (30302417)
安藤 正浩  早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, 次席研究員(研究院講師) (50620803)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード大動脈瘤 / 大動脈破裂 / 細胞外マトリクス / メカノトランスダクション / ラマン分光法 / ラベルフリーイメージング / 破裂予測 / トロンボスポンディン
研究実績の概要

大動脈瘤は無症状で経過することが多く、慢性的に不可逆的に大動脈径の拡大を認める。本研究では、①瘤の発生機序を分子生物学的に明らかにし瘤の成長を防ぐと共に、②大動脈瘤の致死要因である瘤破裂を予測する技術基盤を創出することを目的としている。
①瘤の発症機序を分子病理的に探るために、我々が確立した生後発症の胸部大動脈瘤マウスモデル(SMKO: fibulin-4遺伝子を平滑筋細胞から欠損させたマウス)を用いて、瘤の発症に関わる異常なメカノトランスダクション経路を明らかにした。さらにSMKOマウスの内皮細胞においてfibulin-4遺伝子を欠損させることでダブルノックアウトマウス(DKO)を作成し、細胞特異的なfibulin-4の役割を解明した。DKOでは、前述のメカノトランスダクション経路の因子の中で、マトリセルラータンパク質であるトロンボスポンディン1(TSP1)が瘤病変で増加し、上行大動脈のみならず、下行大動脈においても、TSP1の増加を見出した。また、DKOにおいて内皮細胞の変化を探るとともに、大動脈弁の肥厚が大動脈瘤の悪化因子として働くことも見出した。興味深いことに、内皮細胞のfibulin-4が欠損することで、大動脈弁における内皮間葉転換を誘導することもわかってきた。
②昨年度に確立した、ラマン分光法を用いたラベルフリーの細胞外マトリクス(ECM)可視化法を用いて大動脈破裂を起こす寸前の大動脈の微小な器質変化を捉えるために、誘導型大動脈瘤破裂マウスモデルの作製を行った。異なるマウスモデルでも同じようにECMの変化をラマン分光法で可視化できることを確認し、タンパク質レベルとトランスクリプトームの解析を同時に行い破裂因子の同定も試みる予定である。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] ワシントン大学/ハーバード大学/ジョンズホプキンズ大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ワシントン大学/ハーバード大学/ジョンズホプキンズ大学
    • 他の機関数
      3
  • [国際共同研究] チュービンゲン大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      チュービンゲン大学
  • [国際共同研究] ゲント大学(ベルギー)

    • 国名
      ベルギー
    • 外国機関名
      ゲント大学
  • [雑誌論文] Protective Role of Endothelial Fibulin‐4 in Valvulo‐Arterial Integrity2023

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Tram Anh Vu、Lino Caroline Antunes、Hang Huynh Thuy、Alves Juliano Vilela、Thang Bui Quoc、Shin Seung Jae、Sugiyama Kaori、Matsunaga Hiroko、Takeyama Haruko、Yamashiro Yoshito、Yanagisawa Hiromi
    • 雑誌名

      Journal of the American Heart Association

      巻: 12 ページ: -

    • DOI

      10.1161/JAHA.122.026942

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Experimental and Mouse-Specific Computational Models of the Fbln4SMKO Mouse to Identify Potential Biomarkers for Ascending Thoracic Aortic Aneurysm2022

    • 著者名/発表者名
      Bazzi Marisa S.、Balouchzadeh Ramin、Pavey Shawn N.、Quirk James D.、Yanagisawa Hiromi、Vedula Vijay、Wagenseil Jessica E.、Barocas Victor H.
    • 雑誌名

      Cardiovascular Engineering and Technology

      巻: 13 ページ: 558~572

    • DOI

      10.1007/s13239-021-00600-4

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Embracing Diversity, Equity, and Inclusion in the Scientific Community-Viewpoints of the Diversity, Equity, and Inclusion Committee of the North American Vascular Biology Organization2022

    • 著者名/発表者名
      Garelnabi Mahdi、Cowdin Mitzy、Fang Yun、Shrestha Bandana、Ushio-Fukai Masuko、Aikawa Elena、Graham Garth、Molema Grietje、Yanagisawa Hiromi、Aikawa Masanori
    • 雑誌名

      Frontiers in Cardiovascular Medicine

      巻: 9 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fcvm.2022.863256

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The extracellular matrix fibulin 7 maintains epidermal stem cell heterogeneity during skin aging2022

    • 著者名/発表者名
      Raja Erna、Changarathil Gopakumar、Oinam Lalhaba、Tsunezumi Jun、Ngo Yen Xuan、Ishii Ryutaro、Sasaki Takako、Imanaka‐Yoshida Kyoko、Yanagisawa Hiromi、Sada Aiko
    • 雑誌名

      EMBO reports

      巻: 23 ページ: e55478

    • DOI

      10.15252/embr.202255478

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Editorial: Extracellular matrix dynamics in biology, bioengineering, and pathology, volume II2022

    • 著者名/発表者名
      Loganathan Rajprasad、Yanagisawa Hiromi、Gentleman Eileen、Little Charles D.、Weiss Jeffrey A.
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fcell.2022.1105566

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] TBX1 targets the miR-200-ZEB2 axis to induce epithelial differentiation and inhibit stem cell properties2022

    • 著者名/発表者名
      Funato Noriko、Yanagisawa Hiromi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 ページ: 20188~20188

    • DOI

      10.1038/s41598-022-24604-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fibulin7 aggravates calcium oxalate‐induced acute kidney injury by binding to calcium oxalate crystals2022

    • 著者名/発表者名
      Sugiura Hidekazu、Tsunezumi Jun、Yanagisawa Hiromi、Futaya Mayuko、Nitta Kosaku、Tsuchiya Ken
    • 雑誌名

      Journal of Cellular Physiology

      巻: 238 ページ: 165~178

    • DOI

      10.1002/jcp.30914

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Partial endothelial-to-mesenchymal transition mediated by HIF-induced CD45 in neointima formation upon carotid artery ligation2022

    • 著者名/発表者名
      Yamashiro Yoshito、Ramirez Karina、Nagayama Kazuaki、Hattori Naoko、Liu Yu-Yu、Matsunaga Shinji、Tomita Shuhei、Kubota Yoshiaki、Yanagisawa Hiromi
    • 雑誌名

      Cardiovascular Research

      巻: 12 ページ: -

    • DOI

      10.1093/cvr/cvac190

    • 査読あり
  • [学会発表] 細胞外マトリクスと血管壁の維持機構2023

    • 著者名/発表者名
      柳沢 裕美
    • 学会等名
      CVEM オンラインセミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Identification of collagen-derived biomolecular fingerprints specific for thoracic aortic aneurysms by Raman microspectroscopy and imaging2022

    • 著者名/発表者名
      Kaori Sugiyama, Julia Marzi, Masahiro Ando, Bhama Ramkhelawon, Katja Schenke-Layland, Hiromi Yanagisawa, Haruko Takeyama
    • 学会等名
      日本生物工学会若手の会
  • [学会発表] マルファン症候群モデルマウスを用いた大動脈解離発症メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      木村健一、本山絵理、石井柳太郎、杉山夏緒里、山城義人、神吉佐智子、柳沢裕美
    • 学会等名
      日本結合組織学会
  • [学会発表] マルファン症候群モデルマウスを用いた急性大動脈解離シグナル探索とラベルフリーイメージング作製2022

    • 著者名/発表者名
      杉山夏緒里、安藤正浩、我妻竜太、松永浩子、柳沢裕美、竹山春子
    • 学会等名
      日本結合組織学会
  • [学会発表] 細胞外環境の破綻による血管障害のメカニズム2022

    • 著者名/発表者名
      柳沢 裕美
    • 学会等名
      日本心脈管作動物質学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Matrix-cell Interactions and Aortic Aneurysms2022

    • 著者名/発表者名
      Yanagisawa Hiromi
    • 学会等名
      European Circulation Society
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Label-free imaging for acute aortic dissection by using Marfan syndrome model mouse2022

    • 著者名/発表者名
      Kaori Sugiyama, Masahiro Ando, Ryota Wagatsuma, Hiromi Mataunaga, Francesco Ramirez, Katja Schenke-Layland, Hiromi Yanagisawa, Haruko Takeyama
    • 学会等名
      11th International Symposium on Marfan, Loeys-Dietz, and Related Conditions
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel mouse model of aortic dissection caused by a point mutation in the hybrid domain of the fibrillin-1 gene2022

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Kimura, Eri Motoyama, Ryutaro Ishii, Kaori Sugiyama, Yoshito Yamashiro, Violette Deleeuw, Patrick Sips, Julie De Backer, Laura Muino-Mosquera, Lynn Y. Sakai, Sachiko Kanki, Hiromi Yanagisawa
    • 学会等名
      11th International Symposium on Marfan, Loeys-Dietz, and Related Conditions
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigating the molecular mechanism of stiff skin-like phenotype in a mouse model caused by a new point mutation in the hybrid domain 1 of fibrillin 1 gene2022

    • 著者名/発表者名
      Hossain ASM Sakhawat, Erna Raja, Eri Motoyama, Kenichi Kimura, Hiromi Yanagisawa
    • 学会等名
      TGSW (Tsukuba Global Science Week 2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Matrix-cell interactions and aortic diseases2022

    • 著者名/発表者名
      Yanagisawa Hiromi
    • 学会等名
      International Vascular Biology Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Partial endothelial-to-mesenchymal transition (EndMT) mediated by HIF-induced CD45 in neointima formation upon carotid artery ligation2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshito Yamashiro, Karina Ramirez, Kazuaki Nagayama, Naoko Hattori, Yu-Yu Liu, Shinji Matsunaga, Shuhei Tomita, Yoshiaki Kubota and Hiromi Yanagisawa
    • 学会等名
      International Vascular Biology Meeting 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Protective role of endothelial fibulin-4 in valvulo-arterial integrity2022

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Vu Tram Anh, Caroline Antunes Lino, Hang Huynh, Juliano Vilela Alves, Bui Quoc Thang, Shin SeunJse, Kaori Sugiyama, Hiroko Matsunaga, Haruko Takeyama, Yoshito Yamashiro and Hiromi Yanagisawa
    • 学会等名
      International Vascular Biology Meeting 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] ラベルフリーイメージングによるマルファン症候群モデルマウスを用いた急性大動脈解離シグナル探索2022

    • 著者名/発表者名
      杉山 夏緒里、安藤 正浩、松永 浩子、柳沢 裕美、竹山春子
    • 学会等名
      日本分子生物学会
  • [学会発表] A Novel mouse model of aortic dissection caused by a point mutation in the hybrid domain of the fibrillin-1 gene2022

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Kimura, Eri Motoyama, Ryutaro Ishii, Kaori Sugiyama, Yoshito Yamashiro, Violette Deleeuw, Patrick Sips, Julie De Backer, Laura Muino Mosquera, Lynn Y Sakai, Sachiko Kanki, Tomoyuki Nakamura, Hiromi Yanagisawa
    • 学会等名
      The 6th JCS Counsil Forum on Basic Cardiovascular Research
  • [学会発表] 細胞外マトリクスと血管壁の維持機構2022

    • 著者名/発表者名
      柳沢 裕美
    • 学会等名
      日本心臓血管発生研究会
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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