次世代遺伝子改変技術を応用した炎症性腸疾患におけるR2・R3の機能連関の解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26293085
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 桜井 敬之 信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (80317825)
• 研究分担者: 新藤 隆行 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (90345215)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: アドレノメデュリン / RAMP / 炎症性腸疾患 / 次世代型遺伝子改変 / ゲノム編集 / 発生工学 / 遺伝子改変動物 / 疾患モデル

研究実績の概要

RAMP3 (R3)(-/-)、R3全身過発現（R3Tｇ）、R3・R1・ET1遺伝子同時変およびR2(+/-)マウスを用いたDDS大腸炎モデルによりR3機能の解析と腸のR2R3相互機能連関を検討した。DDS実験的大腸炎のR3遺伝子変異マウスの生存率、大腸長、体重減少、病態は、対照群のそれに比べ重篤ではなかった。また大腸炎誘発時のDSS飲水量はR3遺伝子変異マウスが野生型に比べ常に多飲であった。R3Tｇと野生型間の大腸炎は、大きな差異は認められなかった。一方、R2(+/-)マウスのそれらは野生型に比べ逆に重篤となった。R3遺伝子変異および野生型の大腸炎マウスの回腸、大腸（盲腸側、直腸側）で遺伝子発現解析を実施した。アドレノメデュリン（AM）-R遺伝子群では、直腸側領域において、経時的にAM、CRLR遺伝子の発現亢進、R2,R3遺伝子の著しい発現亢進が認められた。一方でR1遺伝子発現は減少した。主な炎症系遺伝子では、R3遺伝子改変、野生型マウスの両者ともTNFα、IL1b、IL6遺伝子の強い発現亢進が認められた。興味深いことに、これらの発現はR3遺伝子改変よりも野生型マウスで高発現であった。大腸の組織観察でも、現在も解析中であるが、R3遺伝子改変よりも野生型マウスで病態の重篤と炎症細胞の浸潤が強い傾向を我々は観察している。
以上の結果は、大腸の機能維持にAM-R2・3システムが関与することを明らかとした。R3およびR2遺伝子変異マウスの大腸炎モデルの病態差と、我々が見出してきたR2は血管、各臓器の恒常性維持を、R3は自然免疫細胞の炎症刺激応答に関与する知見から、大腸でもR3は炎症細胞の応答およびR2は機能維持と異なる機能分担があることを示唆した。現在、同一細胞内でのR3、R2の同時機能の発動はないと考えているが、これらは解析を継続している。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Vasoprotective activities of the adrenomedullin-RAMP2 system in endothelial cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Xian X, Sakurai T, Kamiyoshi A, Ichikawa-Shindo Y, Tanaka M, Koyama T, Kawate H, Yang L, Liu T, Imai A, Zhai L, Hirabayashi K, Dai K, Tanimura K, Liu T, Cui N, Igarashi K, Yamauchi A, Shindo T.
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 158 ページ: 1359-1372
  • DOI: 10.1210/en.2016-1531
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endogenous calcitonin gene-related peptide regulates lipid metabolism and energy homeostasis in male mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Liu T, Kamiyoshi A, Sakurai T, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Yang L, Tanaka M, Xian X, Imai A, Zhai L, Hirabayashi K, Dai K, Tanimura K, Liu T, Cui N, Igarashi K, Yamauchi A, Shindo T.
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 158 ページ: 1194-1206
  • DOI: 10.1210/en.2016-1510
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adrenomedullin Suppresses Vascular Endothelial Growth Factor-Induced Vascular Hyperpermeability and Inflammation in Retinopathy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Imai A, Toriyama Y, Iesato Y, Hirabayashi K, Sakurai T, Kamiyoshi A, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Tanaka M, Liu T, Xian X, Zhai L, Dai K, Tanimura K, Liu T, Cui N, Yamauchi A, Murata T, Shindo T.
  • 雑誌名: Am J Pathol 巻: 187 ページ: 999-1015
  • DOI: 10.1016/j.ajpath.2017.01.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] The endothelial adrenomedullin-RAMP2 system regulates vascular integrity and suppresses tumour metastasis (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanaka M, Koyama T, Sakurai T, Kamiyoshi A, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Liu T, Xian X, Imai A, Zhai L, Hirabayashi K, Owa S, Yamauchi A, Igarashi K, Taniguchi S, Shindo T.
  • 雑誌名: Cardiovasc.Res 巻: 111 ページ: 398-409
  • DOI: 10.1016/j.ajpath.2017.01.014.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescent protein tagging of endogenous protein in brain neurons using CRISPR/Cas9-mediated knock-in and in utero electroporation techniques (2016)
  • 著者名/発表者名: Uemura T, Mori T, Kurihara T, Kawase S, Koike R, Satoga M, Cao X, Li X, Yanagawa T, Sakurai T, Shindo T, Tabuchi K.
  • 雑誌名: Sci.Rep 巻: 6 ページ: srep35861
  • DOI: 10.1038/srep35861
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 低酸素および炎症惹起性眼内血管新生病において、アドレノメデュリン-RAMP2 系は相反する意義を有する (2016)
  • 著者名/発表者名: 今井章、平林一貴、家里康弘、桜井敬之、神吉昭子、新藤優佳、河手 久香、田中愛、村田敏規、 新藤隆行
  • 学会等名: 第20回日本心血管内分泌代謝学会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター(大阪府大阪市)
  • 年月日: 2016-12-16 – 2016-12-17
• [学会発表] マウスすい臓内へのpiggyBac系を介した直接生体内遺伝子導入は外来遺伝子の長期発現を 可能とする (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 正宏、稲田 絵美、齋藤 一誠、三浦 浩美、大塚 正人、中村 伸 吾、桜井 敬之、渡部 聡
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2016-11-30 – 2016-12-02
• [学会発表] piggyBacベクターシステムとin vivo gene transferを用いた新たな肝細胞株樹立の試み (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡部 聡、中村 伸吾、桜井 敬之、大塚 正人、佐藤 正宏
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2016-11-30 – 2016-12-02
• [学会発表] Cas9 発現マウス樹立と、その母性 Cas9 活用による多遺伝子同時編集マウス作製の試み (2016)
  • 著者名/発表者名: 桜井 敬之
  • 学会等名: 39回日本分子生物学会 ランチョンセミナー
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2016-11-30 – 2016-12-02
  • 招待講演
• [学会発表] A multiple-gene modified mouse production by using maternal Cas9 in the zygotes prepared from transgenic mice systemically expressing Cas9 (2016)
  • 著者名/発表者名: 桜井敬之,神吉昭子,河手久香、森智恵、渡部聡、佐藤正宏、新藤隆 行
  • 学会等名: 第1回日本ゲノム編集学会
  • 発表場所: 広島国際会議場(広島県広島市)
  • 年月日: 2016-09-06 – 2016-09-07
• [学会発表] 急性および慢性脳虚血におけるカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)の病態生理学的意 義 (2016)
  • 著者名/発表者名: テキ留玉、五十嵐恭子、桜井敬之、神吉昭子、新藤優佳、河手久香、山内 啓弘、田中愛、劉甜、 羨鮮、今井章、平林一貴、載昆、崔南奇、劉 騰、谷村圭哉、新藤隆行
  • 学会等名: 第 34 回内分泌代謝学サマーセミナー
  • 発表場所: 久山温泉ホテル夢家(福岡県久山町)
  • 年月日: 2016-07-14 – 2016-07-16
• [学会発表] アドレノメデュリン-RAMP2システムは褐色脂肪細胞の細胞分化とエネルギー代謝を制御す (2016)
  • 著者名/発表者名: 神吉昭子、桜井敬之、新藤優佳、河手久香、田中愛、劉甜、羨鮮、今 井章、Liuyu Zhai、平林一貴、大和慎治、載昆、崔南奇、劉騰、五十 嵐恭子、山内啓弘、新藤隆行
  • 学会等名: 第89回日本内分泌学会
  • 発表場所: 京都国際会館(京都府京都市)
  • 年月日: 2016-04-21 – 2016-04-23
• [学会発表] カルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)は、白色脂肪組織の脂肪分解を抑制する (2016)
  • 著者名/発表者名: 劉甜、桜井敬之、神吉昭子、新藤優佳、河手久香、田中愛、羨鮮、今 井章、 テキ留玉、平林一貴、 大和慎治、載昆、崔南奇、劉騰、五十嵐恭 子、山内啓弘、新藤隆行
  • 学会等名: 第89回日本内分泌学会
  • 発表場所: 京都国際会館(京都府京都市)
  • 年月日: 2016-04-21 – 2016-04-23
• [備考] 信州大学大学院医学系研究科循環病態学教室
  • URL: http://www7a.biglobe.ne.jp/~shindo/
• [備考] 信州大学大学院医学系博士課程 疾患予防医科学系専攻 循環病態学
  • URL: http://www.shinshu-u.ac.jp/graduate/medicine/doctoral/m-science/saisei.html