急性放射線障害に対するトロンボモジュリン分子の臨床応用

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K21582
• 研究機関: 福島県立医科大学
• 研究代表者: 池添 隆之 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (80294833)
• 研究期間 (年度): 2020-07-30 – 2023-03-31
• キーワード: 放射線障害 / トロンボモジュリン

研究実績の概要

われわれは血管内皮細胞上に発現して血液凝固を負に制御する膜蛋白、トロンボモジュリン（TM）が血管内皮保護作用をもつことを明らかにしてきた。これまでにTM分子の上皮細胞増殖因子様領域の19アミノ酸からなる構造に血管内皮保護作用があること、そしてそれは内皮細胞膜上のケモカイン受容体GPR15を介して発揮されることを報告した。また、TM分子には抗炎症があることも明らかにした。マウス造血細胞移植モデルを作製して、TMが抗炎症作用を発揮して移植片対宿主病を抑制することを検証した際に、TMが造血細胞の生着を促進することに気付いた。以上から、急性放射線障害に伴う造血不全や血管内皮細胞障害をTMは緩和可能ではないかと想起するに至った。本年度はまずマウス骨髄から造血幹細胞を採取してメチルセルロース培地に撒き、そこにTMを添加してコロニー形成能を観察した。その結果、コントロール溶媒を添加して培養されたマウス造血幹細胞と比較して、1TMの存在下で培養されたマウス造血幹細胞は有意に多くのコロニーを形成することが明らかとなった。また、マウス造血幹細胞にTM遺伝子をレンチウイルスを用いて感染させて強制発現させても、コントロール遺伝子を導入した造血幹細胞と比較してより多くのコロニーを形成することが明らかとなった。これらの結果から、TM分子には造血幹細胞を増殖させる活性が存在することが明らかになったと言える。血管内皮保護作用と同様に、これらの作用がGPR15を介したものなのか、GPR15ノックアウトマウスから造血幹細胞を採取して検証を行う予定である。

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

マウス造血幹細胞に対してトロンボモジュリンは増殖刺激活性を発揮することを示せた。これはわれわれが予想していた通りの結果である。今後その作用機序を明らかにする研究を行う。

今後の研究の推進方策

GPR15ノックアウトマウスの骨髄から造血幹細胞を採取して各種サイトカインを含むメチルセルロース培地に撒いて培養を行う。この培養系にTMあるいはコントロール溶媒を添加してコロニー形成能を比較検討する。我々は、GPR15が存在しないとTMは造血幹細胞のコロニー形成を刺激できないのではないかと予想する。また、以下の実験を行いTMが造血幹細胞の増殖を刺激する作用機序に迫る。マウス骨髄から造血幹細胞を採取してメチルセルロース培地で培養する。この培養系にTMあるいはコントロール溶媒を添加して18時間後に細胞からRNAを抽出して遺伝子発現解析を行い、TMが造血幹細胞内で発現制御する遺伝子群を明らかにする。さらに、以下の実験を行いTMが血管組織に及ぼす効果について検証する。各系統の造血細胞が幼弱な造血幹細胞から分化して作られるのと同様に、血管組織も血管内皮幹細胞から分化増殖して作られることが複数の研究グループにより明らかにされた。われわれはTMが血管内皮幹細胞に生存シグナルを伝達して血管新生作用を発揮し、障害された血管組織を修復するのではないかと考えてそれを検証する研究に着手する。われわれは既に、既報に従いマウスの肝臓を摘出し、細胞表面マーカーCD31とCD157に対する抗体で細胞染色を行い、フローサイトメトリーを用いて陽性細胞を分取した。血管内皮細胞のうち約３％の頻度でCD31と157が陽性に染まる、血管内皮幹細胞を含むとされる細胞分画の取得に成功した。これらの幹細胞を、各種サイトカインを分泌するマウス間質細胞OP-9と共培養することで生存維持できることも確認できた。今後、この培養系にTMを添加することで血管内皮幹細胞の増殖、分化を誘導可能か検証する。

次年度使用額が生じた理由

当初本研究予算で購入予定であった研究試薬を別予算で購入したため余剰金が発生した。2021年度の研究試薬の購入に充てる。

研究成果

• [雑誌論文] Aurka deficiency in the intestinal epithelium promotes age-induced obesity via propionate-mediated AKT activation. (2021)
  • 著者名/発表者名: Sun N, Meng F, Zhao J, Li X, Li R, Han J, Chen X, Cheng W, Yang X, Kou Y, Zheng K, Yang J, Ikezoe T.
  • 雑誌名: Int J Biol Sci. 巻: 17 ページ: 1302-14
  • DOI: 10.7150/ijbs.56477.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Targeting HLA-F suppresses the proliferation of glioma cells via a reduction in hexokinase 2-dependent glycolysis. (2021)
  • 著者名/発表者名: Chen X, Sun N, Li R, Sang X, Li X, Zhao J, Han J, Yang J, Ikezoe T.
  • 雑誌名: Int J Biol Sci. 巻: 17 ページ: 1263-76
  • DOI: 10.7150/ijbs.56357.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Aurka loss in CD19+ B cells promotes megakaryocytopoiesis via IL-6/STAT3 signaling-mediated thrombopoietin production. (2021)
  • 著者名/発表者名: Chen X, Wang C, Sun N, Pan S, Li R, Li X, Zhao J, Tong H, Tang Y, Han J, Qiao J, Qiu H, Wang H, Yang J, Ikezoe T.
  • 雑誌名: Theranostics. 巻: 11 ページ: 4655-71
  • DOI: 10.7150/thno.49007.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Hypofibrinogenemia is associated with a high degree of risk in infectious diseases: a post-hoc analysis of post-marketing surveillance of patients with disseminated intravascular coagulation treated with thrombomodulin alfa. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawasugi K, Wada H, Honda G, Kawano N, Uchiyama T, Madoiwa S, Takezako N, Suzuki K, Seki Y, Ikezoe T, Iba T, Okamoto K.
  • 雑誌名: Thromb J. 巻: 19 ページ: 12
  • DOI: 10.1186/s12959-021-00264-z.
  • 査読あり
• [雑誌論文] JAK2V617F Mutation Promoted IL-6 Production and Glycolysis via Mediating PKM1 Stabilization in Macrophages. (2021)
  • 著者名/発表者名: Li R, Sun N, Chen X, Li X, Zhao J, Cheng W, Hua H, Fukatsu M, Mori H, Takahashi H, Ohkawara H, Fukami M, Okamoto M, Hamazaki Y, Zheng K, Yang J, Ikezoe T.
  • 雑誌名: Front Immunol. 巻: 11 ページ: 33628203
  • DOI: 10.3389/fimmu.2020.589048.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Diagnosis and treatment of disseminated intravascular coagulation in COVID-19 patients: a scoping review. (2021)
  • 著者名/発表者名: Mori H, Ohkawara H, Togawa R, Rikimaru M, Shibata Y, Ikezoe T.
  • 雑誌名: Int J Hematol. 巻: 113 ページ: 320-29
  • DOI: 10.1007/s12185-021-03084-z.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dasatinib induces endothelial-to-mesenchymal transition in human vascular-endothelial cells: counteracted by cotreatment with bosutinib. (2021)
  • 著者名/発表者名: Alkebsi L, Wang X, Ohkawara H, Fukatsu M, Mori H, Ikezoe T.
  • 雑誌名: Int J Hematol. 巻: 113 ページ: 441-455
  • DOI: 10.1007/s12185-020-03034-1.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Advances in the diagnosis and treatment of disseminated intravascular coagulation in haematological malignancies (2021)
  • 著者名/発表者名: Ikezoe T
  • 雑誌名: Int J Hematol. 巻: 113 ページ: 34-44
  • DOI: 10.1007/s12185-020-02992-w.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of Aurora-A Promotes CD8+ T-Cell Infiltration by Mediating IL10 Production in Cancer Cells. (2020)
  • 著者名/発表者名: Han J, Jiang Z, Wang C, Chen X, Li R, Sun N, Liu X, Wang H, Hong L, Zheng K, Yang J, Ikezoe T.
  • 雑誌名: Mol Cancer Res. 巻: 10 ページ: 1589-1602
  • DOI: 10.1158/1541-7786.MCR-19-1226.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Possibility of cancer-stem-cell-targeted radioimmunotherapy for acute myelogenous leukemia using 211At-CXCR4 monoclonal antibody. (2020)
  • 著者名/発表者名: Oriuchi N, Aoki M, Ukon N, Washiyama K, Tan C, Shimoyama S, Nishijima KI, Takahashi K, Ito H, Ikezoe T, Zhao S.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 10 ページ: 6810
  • DOI: 10.1038/s41598-020-63557-9.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 急性白血病のDIC診断における核内蛋白の有用性について (2020)
  • 著者名/発表者名: 原田佳代, 森 博隆, 深津真彦, 佐野隆浩, 高橋裕志, 木村 哲, 大河原浩, 山田晋吾, 池添隆之
  • 学会等名: 第82回 日本血液学会学術集会
• [学会発表] 血栓止血学会DIC診断基準2017を用いた凝固分子マーカーの評価 (2020)
  • 著者名/発表者名: 嶋田有里, 菅野喜久子, 金子裕眠, 山寺幸雄, 池添隆之, 志村浩己
  • 学会等名: 第21回 日本検査血液学会学術集会 (2020.7.11-7.12, 金沢)
• [学会発表] 血液腫瘍に合併するDICの診断における核内蛋白の有用性について (2020)
  • 著者名/発表者名: 原田佳代, 森 博隆, 深津真彦, 佐野隆浩, 高橋裕志, 木村 哲, 大河原浩,山田晋吾, 池添隆之
  • 学会等名: 第21回 日本検査血液学会学術集会（2020.7.11-7.12, 金沢）
• [学会発表] 日本血栓止血学会DIC診断基準2017年版の有用性の評価と新規予後予測マーカーの検索 (2020)
  • 著者名/発表者名: 池添隆之
  • 学会等名: 第42回 日本血栓止血学会学術集会 (2020.6.18-6.20, 大阪)
  • 招待講演
• [学会発表] 感染症型DICにおける低フィブリノゲン血症は予後不良である (2020)
  • 著者名/発表者名: 和田英夫, 内山俊正, 川杉和夫, 窓岩清治, 竹迫直樹, 鈴木 圭, 関 義信, 池添隆之, 岡本好司, 射場敏明, 河野徳明
  • 学会等名: 第42回 日本血栓止血学会学術集会 (2020.6.18-6.20, 大阪)
• [学会発表] 臨床に直結するDIC検査学 「急性白血病に合併するDICの発症機序について」 (2020)
  • 著者名/発表者名: 池添隆之
  • 学会等名: 第21回 日本検査血液学会学術集会 (2020.7.11-7.12, 金沢)