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大動脈瘤は破裂死に至る臨床上重要な疾患であるが、発症原因は未だ不明である。大動脈瘤罹患率は本邦においても増加傾向にあるが、外科手術が唯一の治療法である現状では、破裂死亡数の大幅な減少は期待できないため、病態解明と、より理想的な治療法開発が急務である。本研究の目的は、大動脈瘤壁へのメカニカルストレスによって炎症と細胞死が惹起され大動脈瘤が進展するという独自の病態仮説を実証し、それに基づく新たな大動脈瘤治療法を開発することである。そのために本年度実施した実験計画は、以下の3点であった。
【ヒト瘤壁組織におけるASC/Caspase-1の役割解明】
手術時に採取したヒト大動脈瘤壁を用いた組織培養系を確立した。今後Caspase-1阻害実験を実施し、ヒト瘤壁組織におけるASC/Caspase-1の役割を解明する為に不可欠である。
【メカニカルストレスセンサーとしてのASCの役割と分子機序解明】
大動脈瘤病態で重要なマクロファージをマウスより初代培養し、培養細胞伸展システム(STREX社製)を用いて一軸方向の周期的伸展刺激を与えた。野生型マウス由来のマクロファージでは、伸展性のストレス刺激後に炎症性サイトカインIL-1β分泌が亢進し、炎症性シグナル分子JNKが活性化された。一方、ASC KO(ノックアウト)マウス由来細胞だと、IL-1β分泌亢進とJNK活性化のいずれも抑制された。
【マウス大動脈瘤におけるASC抑制実験】
マウス大動脈瘤の形成・伸展にASCが不可欠な役割を果たすことを実証するために、高濃度カルシウム局所刺激による動脈瘤モデルをASC KOマウスと野生型マウスで作製した。野生型マウスでは処置後6週目で瘤径が拡大し、組織学的には炎症細胞の浸潤と弾性線維の破壊が認められた。ASC KOマウスでは処置後6週目の瘤径で野生型と統計学的な有意差は認められなかったが、ばらつきが大きかっため、現在再現性を確認中である。
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