新規レジスチン様分子RELNβによるeNOS制御機構解明と動脈硬化との関連

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22H03068
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 東 幸仁 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (40346490)
• 研究分担者: 丸橋 達也 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 准教授 (10727069) ; 岸本 真治 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 助教 (30820667)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2027-03-31
• キーワード: 新規レジスチン様分子 / 内皮型一酸化窒素合成酵素 / ヒト血管内皮機能 / 新規血管内皮機能改善薬

研究実績の概要

マクロファージにおいて飽和脂肪酸負荷や炎症刺激が新規レジスチン様分子(RELMβ)の発現を増加させることや、RELMβが脂肪細胞の泡沫細胞化、血管での炎 症惹起や血管増殖等によって動脈硬化を発症・進展させることを明らかにしてきた。 RELMβが動脈硬化を惹起するメカニズムとして、動脈硬化の発症・維持・進展に重要な役割をはたしている血管内皮機能との関連は明らかでない。本研究では、 RELMβが血管内皮細胞、特に内皮型一酸化窒素合成酵素(eNOS)/NO pathway、ヒト血管内皮機能に及ぼす影響に関して検討する。 合わせて、血中RELMβ濃度測定が血管内皮機能のバイオマーカー、心血管イベントの予測因子となり得る可能性、さらに、本研究によりRELMβの役割を解明する ことで、動脈硬化発症の一端が明らかとなり、新規血管内皮機能改善薬(抗動脈硬化薬)の創薬につながる可能性を検討する。

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

動脈硬化の発生・維持・進展の機序としてのRELMβ/eNOS/NO pathwayの解明のために、in vitro細胞実験として、以下の実験を実施した。ヒト臍帯静脈血管内皮 細胞(HUVEC)およびマウス血管内皮由来細胞(EOMAC)を用いて、RELMβ投与による細胞内NO産生量はNO感受性蛍光色素DAF-2を用いて、細胞外NO濃度をGreiss法 により測定。RELMβ投与によるHUVECおよびEOMACでのeNOSの発現およびリン酸化、eNOS制御に関連するAkt、AMPK、ERK1/2、p38、JNK、PKC、HSP90の発現ならびに リン酸化をWestern blot法を用いて検討。RELMβ投与によるHUVECおよびEOMACよりmRNAを抽出して、DNAアレイおよび RNA seq によるeNOS関連遺伝子をはじめと した網羅的遺伝子解析をバイオインフォマティクスを用いた遺伝子ネットワーク解析を用いて行う。同様の検討を、RELMβ欠損マウス(作製済)とRELMβ過剰発 現マウス(作製済)より得られた血管内皮細胞において行う。RELMβ投与によるHUVECならびにEOMACの細胞遊走能、増殖能や血管形成能を検討。
また、in vivoマウス実験として、以下の実験を実施した。 RELMβ欠損マウスに脂肪食を負荷する群とコントロール群において、血圧、心拍数、心機能、尿中NO代謝産物排泄量等の測定。RELMβ過剰発現マウスとコント ロール群において、血圧、心拍数、心機能、尿中NO代謝産物排泄量等の測定。
ヒト血中RELMβ濃度測定用ELISAシステム作製した。 RELMβヒトモノクロナル抗体作製から血ヒト血中RELMβ濃度測定用ELISAキットの作製までを独自に行い、血中RELMβ濃度測定系を新規に確立した。

今後の研究の推進方策

RELMβ血中濃度測定と血管内皮機能および心血管イベント発症との関連を検討する。
現在、研究代表者らは、flow-mediated vasodilation (FMD)を指標に血管内皮機能を測定した10,000例余りのデータベースを有している。同時に血液ストックを 有している。 対象者は、血液がストックされている心血管病リスクを有さない健常人約2,000例、生活習慣病(高血圧、糖尿病、脂質異常症)を有するが明らかな心血管合併症 を有さない軽症動脈硬化症群約5,500例、冠動脈疾患、脳卒中、閉塞性動脈硬化を有する重症動脈硬化症群約2,500例とする。研究プロトコルの倫理委員会承認 後、ストック血清より開発する血清ELISAシステムを用いてRELMβ濃度を測定する。また、毎年1,000例余りの対象者を追加登録可能であり、登録後、血清RELMβ 濃度を測定する。 既に測定されデータベース化されている10,000例に加え、研究期間中に登録になった対象も同様に測定して解析に用いる。血清RELMβ濃度とFMDの関連を検討す る。FMDに加え、これら検査指標と血清RELMβ濃度の関連も多面的に検討する。

研究成果

• [雑誌論文] Somking cessation and vascular endothelial function. (2023)
  • 著者名/発表者名: Higahsi Y
  • 雑誌名: Hypertens Res. 巻: 46 ページ: 2570
  • DOI: 10.1038/s41440-023-01455-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Impact of overnight 1 mg dexamethasone on vascular function in patients with nonfunctioning adrenal adenomas. (2023)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto S, Maruhashi T, Kajikawa M, Mizobuchi A, Yamaji T, Harada T, Nakano Y, Goto C, Yusoff FM, Nakashima A, Higashi Y.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 13 ページ: 20975
  • DOI: 10.1038/s41598-023-48295-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Therapeutic myogenesis induced by ultrasound exposure in a volumetric skeletal muscle loss injury model. (2023)
  • 著者名/発表者名: Yusoff FM, Nakashima A, Kajikawa M, Maruhashi T, Kishimoto S, Higashi Y.
  • 雑誌名: Am J Sports Med 巻: 51 ページ: 3554
  • DOI: 10.1177/03635465231195850
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lifelong heterogeneous contribution of cardiovascular risk factors to slow and fast progression of arterial stiffness. (2023)
  • 著者名/発表者名: Tomiyama H, Shiina K, Nakano H, Takahashi T, Fujii M, Matsumoto C, Higashi Y, Yamashina A, Chikamori T.
  • 雑誌名: Hypertension 巻: 80 ページ: 2159
  • DOI: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.123.21481
  • 査読あり
• [雑誌論文] KCNJ5 mutation is a predictor for recovery of endothelial function after adrenalectomy in patients with aldosterone-producing adenoma. (2023)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto S, Oki K, Maruhashi T, Kajikawa M, Mizobuchi A, Harada T, Yamaji T, Han Y, Hashimoto Y, Yoshimura K, Nakano Y, Goto C, Yusoff FM, Nakashima A, Higashi Y.
  • 雑誌名: Hypertens Res 巻: 46 ページ: 2213
  • DOI: 10.1038/s41440-023-01375-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mesenchymal stem/stromal cells for therapeutic angiogenesis (2023)
  • 著者名/発表者名: Yusoff FM, Higashi Y.
  • 雑誌名: Cells 巻: 12 ページ: 2162
  • DOI: 10.3390/cells12172162
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Reduced reactive hyperemia of the brachial artery in diabetic patinets assessed by repeated measurements: The FMD-J B Study (Flow-Mediated Dilation Japan) . (2023)
  • 著者名/発表者名: Masaki N, Adachi T, Tomiyama H, Kohro T, Toru Suzuki T, Ishizu, T, Ueda S, Yamazaki T, Furumoto T, Kario K, Inoue T, Koba S, Watanabe K, Takemoto Y, Hano T, Sata M, Ishibashi Y, Node N, Maemura K, Ohya Y, Furukawa T, Ito H, Ikeda H, Higashi Y, Yamashina A, Takase B.
  • 雑誌名: Physiol Rep 巻: 11 ページ: e15786
  • DOI: 10.14814/phy2.15786
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A multicenter prospective interventional trial of therapeutic angiogenesis using bone marrow-derived mononuclear cell implantation for patients with critical limb-threatening ichemia caused by thromboangiitis obliterans (2023)
  • 著者名/発表者名: Fujioka A, Yanishi K, Yukawa A, Imai K, Yokota I, Fujikawa K, Yamada A, Shoji K, Kawamata H, Higashi Y, Ishigami T, Sasaki K, Taira S, Kuwahara K, Teramukai S Matoba S
  • 雑誌名: Circ J 巻: 87 ページ: 1229
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-23-0046
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association between endothelial dysfunction and left ventricular diastolic stiffness: sub-analysis of the Flow-Mediated Dilation Japan (FMD-J) study. (2023)
  • 著者名/発表者名: Takei Y, Tomiyama H, Higashi Y, Yamashina A, Chikamori T.
  • 雑誌名: Circ J 巻: 87 ページ: 1203
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-22-0810
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lack of impact of ipragliflozin on endothelial function in patients with type 2 diabetes: sub-analysis of the PROTECT Study (2023)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto S, Higashi Y, Imai T, Eguchi K, Fukumoto K, Tomiyama H, Maemura K, Tanaka A, Node K; on behalf of the PROTECT investigators.
  • 雑誌名: Cardiovasc Diab 巻: 22 ページ: 119
  • DOI: 10.1186/s12933-023-01856-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Significant correlates of nocturnal hypertension in patients with hypertension who are treated with antihypertensive drugs (2023)
  • 著者名/発表者名: Maruhashi T, Kinoshita Y, Ozono R, Nakamaru M, Ninomiya M, Oiwa J, Kawagoe T, Yoshida O, Matsumoto T, Fukunaga Y, Sumii K, Ueda H, Shiode N, Takahari K, Hayashi Y, Ono Y, Nakano Y, Takahashi M, Kihara Y, Higashi Y, on behalf of the Hiroshima NOCTURNE Research Group.
  • 雑誌名: Am J Hypertens 巻: 36 ページ: 287
  • DOI: 10.1093/ajh/hpad014
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of ipragliflozin on endothelial dysfunction in patients with type 2 diabetes and chronic kidney disease: a randomized clinical trial (PROCEED). (2023)
  • 著者名/発表者名: Tanaka A, Okada Y, Torimoto K, Kamei N, Hirai H, Kono H, Sugimoto K, Teragawa H, Taguchi I, Maruhashi T, Sonoda S, Kurozumi A, Inagaki S, Oshita C, Hisauchi I, Takahashi K, Higashi Y, Shimabukuro M, Node K, on behalf of the PROCEED trial investigators.
  • 雑誌名: Diabetes Metab 巻: 49 ページ: 101447
  • DOI: 10.1016/j.diabet.2023.101447
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Endothelial function in dyslipidemia: roles of LDL-cholesterol, HDL-cholesterol and triglycerides (2023)
  • 著者名/発表者名: Higashi Y
  • 雑誌名: Cells 巻: 12 ページ: 1293
  • DOI: 10.3390/cells12091293
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Era of biomarker-based disease risk management (2023)
  • 著者名/発表者名: Higashi Y
  • 雑誌名: Hypertens Res 巻: 46 ページ: 893
  • DOI: 10.1038/s41440-023-01187-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Is carotid arterial stiffness a therapeutic target of statin therapy? (2023)
  • 著者名/発表者名: Maruhashi T, Higashi Y
  • 雑誌名: Hypertens Res 巻: 46 ページ: 768
  • DOI: 10.1038/s41440-022-01152-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Endothelial function is preserved in patients with wild-type transthyretin amyloid cardiomyopathy. (2023)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Y, Harada T, Yamaji T, Nakano Y, Kajikawa M, Yoshimura K, Chatama K, Goto C, Tanigawa S, Mizobuchi A, Yusoff FM, Kishimoto S, Maruhashi T, Fujita A, Uchiki T, Nakashima A, Higashi Y.
  • 雑誌名: J Clin Med 巻: 12 ページ: 2534
  • DOI: 10.3390/jcm12072534
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Current topic of vascular function in hypertension (2023)
  • 著者名/発表者名: Maruhashi T, Higashi Y
  • 雑誌名: Hypertens Res 巻: 46 ページ: 630
  • DOI: 10.1038/s41440-022-01147-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genetic risk of primary aldosteronism and its contribution to hypertension: a cross-ancestry meta-analysis of genome-wide association study. (2023)
  • 著者名/発表者名: Naito T, Inoue K, Sonehara K, Baba R, Kodama T, Yu Otagaki Y, Okada A, Itcho K, Kobuke K, Kishimoto S, Yamamoto K, BioBank Japan, Morisaki T, Higashi Y, Hinata N, Arihiro K, Hattori N, Okada Y, Oki K.
  • 雑誌名: Circulation 巻: 147 ページ: 1097
  • DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.122.062349
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of ipragliflozin on carotid intima-media thickness in patients with type 2 diabetes: A multicenter, randomized, controlled trial. (2023)
  • 著者名/発表者名: Tanaka A, Sata M, Okada Y, Teragawa H, Eguchi K, Shimabukuro M, Taguchi I, Matsunaga K, Kanzaki Y, Yoshida H, Ishizu T, Ueda S, Kitakaze M, Murohara T, Node K;
  • 雑誌名: Eur Heart J Cardiovasc Pharmacother. 巻: 9 ページ: 165
  • DOI: 10.1093/ehjcvp/pvac059
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of exposure to radiation caused by an atomic bomb on endothelial function in atomic bomb survivors. (2023)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto S, Maruhashi T, Kajikawa M, Mizobuchi A, Harada T, Yamaji T, Han Y, Hashimoto Y, Yoshimura K, Nakano Y, Goto C, Yusoff FM, Nakashima A, Higashi Y.
  • 雑誌名: Front Cardiovasc Med. 巻: 10 ページ: 1122794
  • DOI: 10.3389/fcvm.2023.1122794
  • 査読あり / オープンアクセス