動脈壁と周囲脂肪組織における慢性炎症の可視化と病態解明

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25293184
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 佐田 政隆 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (80345214)
• 研究分担者: 堀川 一樹 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (70420247) ; 福田 大受 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 特任講師 (40637568) ; 東邦 康智 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (10586481)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 慢性炎症 / 脂肪 / 血管 / 可視化 / コンストラクト / FRET / 動脈硬化 / カスパーゼ

研究実績の概要

この血管壁と血管周囲脂肪組織における慢性炎症の起点となるインフラマソームの活性化を可視化する手段の開発を開始した。インフラマソームが活性化すると、Caspase1 (ICE, Interleukin-1β変換酵素) が活性化する。このCaspase1活性をFRET(fluorescence energy transfer)現象を用いて可視化することを図った。青色蛍光タンパクCFPと黄色蛍光タンパクYFP をICE認識配列であるY E V D G W というアミノ酸配列を含んだリンカーによって結合したFRETコンストラクトを作成し、その感度、特異度を培養細胞を用いて確認した。

Caspase1によって認識されるYEVDGW をCFP（青色蛍光タンパク）とYFP（黄色蛍光タンパク）間に挟んだFRETタンパクを発現するコンストラクトを pcDNA3発現ベクターに組み込んだ。蛍光タンパクとして、CFPΔC11とcp173Venusの組み合わせがFRET効果が最大であった。YEVDGW配列を一個ならびに、二個、三個含む組み換え型タンパク質をCasepase1 で一時間処理すると、YEVDGW配列を二個ならびに三個含むコンストラクトにおいて、発光スペクトラムが変化し、FRET効果を反映して、蛍光が黄色から青色に変化することを確認した。次に、YEVDGW配列を三個含むタンパクを発現するプラスミドSCAT1.43をRAW264.7細胞にNucleofection を用いてトランスフェクションした。そののち、stable line を６株樹立した。1 ng/ml のLPS２時間刺激後に、1mMのATPを負荷した。425nmのレーザー光で励起した時の放出光を解析したところ、わずか３０分でCFP/YFPの上昇が認められ、Caspase1 の活性化を可視化することに成功した。

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

順調に計画は進行して、DNAコンストラクトの作製に成功し、その特異性を確認することができた。

今後の研究の推進方策

細胞レベルにおいて、提案した手法が有効であることを確認できた。今後は、インフラマソーム活性を効率的に可視化するトランスジェニックマウスのラインを樹立、増殖して、疾患モデルにおける慢性炎症の病態解明に応用する。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of telmisartan on inflammatory cytokines and the coronary plaque component as assessed on integrated backscatter intravascular ultrasound in hypertensive patients. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi K, Wakatsuki T, Soeki T, Niki T, Taketani Y, Oeduka H, Kusunose K, Ise T, Iwase T, Yamada H, Sata M.
  • 雑誌名: Circ J. 巻: 78 ページ: 240-247
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-13-0741
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Beneficial effect of a synthetic prostacyclin agonist, ONO-1301, in rat autoimmune myocarditis model. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirata Y, Kurobe H, Uematsu E, Yagi S, Soeki T, Yamada H, Fukuda D, Shimabukuro M, Nakayama M, Matsumoto K, Sakai Y, Kitagawa T, Sata M.
  • 雑誌名: Eur J Pharmacol. 巻: 699 ページ: 81-87
  • DOI: 10.1016/j.ejphar.2012.11.045
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Exendin-4, a glucagon-like peptide-1 receptor agonist, attenuates neointimal hyperplasia after vascular injury. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirata Y, Kurobe H, Nishio C, Tanaka K, Fukuda D, Uematsu E, Nishimoto S, Soeki T, Harada N, Sakaue H, Kitagawa T, Shimabukuro M, Nakaya N, Sata M.
  • 雑誌名: Eur J Pharmacol. 巻: 699 ページ: 51-53
  • DOI: 10.1016/j.ejphar.2012.11.057
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ulcer-like projection caused by a penetrating branch to the bronchial artery. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ise T, Fujioka K, Iwase T, Hotchi J, Akaike M, Sata M.
  • 雑誌名: J Am Coll Cardiol. 巻: 61 ページ: e147
  • DOI: 10.1016/j.jacc.2012.10.047
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Interval from the onset of transmitral flow to annular velocity is a marker of LV filling pressure. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kusunose K, Yamada H, Nishio S, Tomita N, Niki T, Yamaguchi K, Taketani Y, Iwase T, Soeki T, Wakatsuki T, Sata M.
  • 雑誌名: JACC Cardiovasc Imaging. 巻: 6 ページ: 528-530
  • DOI: 10.1016/j.jcmg.2012.10.025
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Epicardial adipose tissue volume and adipocytokine imbalance are strongly linked to human coronary atherosclerosis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimabukuro M, Hirata Y, Tabata M, Dagvasumberel M, Sato H, Kurobe H, Fukuda D, Soeki T, Kitagawa T, Takanashi S, Sata M.
  • 雑誌名: Arterioscler Thromb Vasc Biol. 巻: 33 ページ: 1077-1084
  • DOI: 10.1161/ATVBAHA.112.300829
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Androgen receptor promotes sex-independent angiogenesis in response to ischemia and is required for activation of vascular endothelial growth factor receptor signaling. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida S, Aihara KI, Ikeda Y, Sumitomo-Ueda Y, Uemoto R, Ishikawa K, Ise T, Yagi S, Iwase T, Mouri Y, Sakari M, Matsumoto T, Takeyama KI, Akaike M, Matsumoto M, Sata M, Walsh K, Kato S, Matsumoto T.
  • 雑誌名: Circulation 巻: 128 ページ: 60-71
  • DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] HMGB1 plays a critical role in vascular inflammation and lesion formation via toll-like receptor 9. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirata Y, Kurobe H, Higashida M, Fukuda D, Shimabukuro M, Higashikuni Y, Kitagawa T, Sata M.
  • 雑誌名: Atherosclerosis. 巻: 231 ページ: 227-233
  • DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2013.09.010
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Protective effects of selective mineralocorticoid receptor antagonist against aortic aneurysm progression in a novel murine model. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurobe H, Hirata Y, Matsuoka Y, Sugasawa N, Higashida M, Nakayama T, Maxfield MW, Shimabukuro M, Kitagawa T, Sata M
  • 雑誌名: J Surg Res. 巻: 185 ページ: 455-462
  • DOI: 10.1016/j.jss.2013.05.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quercetin glucosides promote ischemia-induced angiogenesis, but do not promote tumor growth. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sumi M, Tateishi N, Shibata H, Ohki T, Sata M.
  • 雑誌名: Life Sciences. 巻: 93 ページ: 814-819
  • DOI: 10.1016/j.lfs.2013.09.005
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Renin-angiotensin-aldosterone system has a pivotal role in cognitive impairment. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yagi S, Akaike M, Ise T, Ueda Y, Iwase T, Sata M.
  • 雑誌名: Hypertens Res. 巻: 36 ページ: 753-758
  • DOI: 10.1038/hr.2013.51
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ghrelin protects the heart against ischemia-induced arrhythmias by preserving connexin-43 protein. (2013)
  • 著者名/発表者名: Soeki T, Niki T, Uematsu E, Bando S, Matsuura T, Kusunose K, Ise T, Ueda Y, Tomita N, Yamaguchi K, Koshiba K, Yagi S, Fukuda D, Taketani Y, Iwase T, Yamada H, Wakatsuki T, Akaike M, Shimabukuro M, Kishimoto I, Kangawa K, Sata M.
  • 雑誌名: Heart Vessels. 巻: 28 ページ: 795-801
  • DOI: 10.1007/s00380-013-0333-2
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Toll-like receptor-2 mediates adaptive cardiac hypertrophy in response to pressure overload through interleukin-1β upregulation via nuclear factor κB activation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Higashikuni Y, Tanaka K, Kato M, Nureki O, Hirata Y, Nagai R, Komuro I, Sata M.
  • 雑誌名: J Am Heart Assoc. 巻: 2 ページ: e000267
  • DOI: 10.1161/JAHA.113.000267
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Post-Transcriptional Regulation of Adiponectin by Micro-RNA 378 in Human Visceral and Subcutaneous Adipose Tissue. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishida M, Shimabukuro M, Yagi S, Fukuda D, Soeki T, Sato H, Uematsu E, Izaki H, Kanayama H, Sata M.
  • 学会等名: AHA Scientific Sessions 2013
  • 発表場所: ﾀﾞﾗｽｺﾝﾍﾞﾝｼｮﾝｾﾝﾀｰ（Dallas, America）
  • 年月日: 2013-11-16 – 2013-11-20
• [学会発表] Macrophage Toll-like Receptor 9 Signaling Contributes to the Development of Insulin Resistance through the Promotion of Inflammation in Adipose Tissue. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishimoto S, Fukuda D, Shimabukuro M, Yagi S, Soeki T, Sakaue H, Nakaya Y, Sata M.
  • 学会等名: AHA Scientific Sessions 2013
  • 発表場所: ﾀﾞﾗｽｺﾝﾍﾞﾝｼｮﾝｾﾝﾀｰ（Dallas, America）
  • 年月日: 2013-11-16 – 2013-11-20
• [学会発表] Time-dependent Changes Of Local Vascular Response And Angiographic Peri-stent Contrast Staining Up To Five Years After Zotarolimus-eluting, Sirolimus-eluting, And Bare Metal Stent Implantation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi K, Wakatsuki T, Ise T, Tobiume T, Yagi S, Iwase T, Yamada H, Soeki T, Sata M.
  • 学会等名: AHA Scientific Sessions 2013
  • 発表場所: ﾀﾞﾗｽｺﾝﾍﾞﾝｼｮﾝｾﾝﾀｰ（Dallas, America）
  • 年月日: 2013-11-16 – 2013-11-20
• [学会発表] Decreased Local Hypercoagulation after Implantation of Everolimus-Eluting and Zotarolimus-Eluting Stents Compared with Early-Generation Drug-Eluting Stents in patients with stable angina. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi K, Wakatsuki T, Ise T, Tobiume T, Yagi S, Iwase T, Yamada H, Soeki T, Sata M.
  • 学会等名: AHA Scientific Sessions 2013
  • 発表場所: ﾀﾞﾗｽｺﾝﾍﾞﾝｼｮﾝｾﾝﾀｰ（Dallas, America）
  • 年月日: 2013-11-16 – 2013-11-20
• [学会発表] Rivaroxaban, A Novel Oral Anticoagulant, Attenuates Plaque Progression in ApoE-Deficient Mice Through the Inhibition of Pro-Inflammatory Activation of Macrophages. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hara T, Fukuda D, Tanaka K, Higashikuni Y, Hirata Y, Ise T, Tobiume T, Yamaguchi K, Yagi S, Iwase T, Yamada H, Soeki T, Wakatsuki T, Shimabukuro M, Sata M.
  • 学会等名: AHA Scientific Sessions 2013
  • 発表場所: ﾀﾞﾗｽｺﾝﾍﾞﾝｼｮﾝｾﾝﾀｰ（Dallas, America）
  • 年月日: 2013-11-16 – 2013-11-20