マイクロRNA-33の恒常性維持における機能解明と疾患治療への応用

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26293186
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 尾野 亘 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (00359275)
• 研究分担者: 堀江 貴裕 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20565577)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: マイクロRNA / 動脈硬化 / コレステロール / 線維化 / 骨髄

研究実績の概要

1. 成体におけるmiR-33aおよび33b個別の役割の解明：a) 栄養状態の変化による脂質恒常性に対する検討；すでに作成済みのmiR-33a欠損マウス、miR-33bノックインマウスを用いて、miR-33aおよびmiR-33bの有無による4種類のマウスの系統を確立した。血中HDL-Cの変化、動脈硬化症、肥満症について検討を続ける。これらマウスの解析によってmiR-33a/b個別の生体での役割が明らかとなる。b)骨髄機能の検討；miR-33欠損マウスにおいてはLy6C high分画の単球が末梢血に出にくいが、骨髄内では末梢血中とは逆にLy6C high monocyteは増加していた。従って、末梢でのLy6C high monocyteの減少は骨髄内の単球の末梢への移送が低下しているためと考えられた。また、骨髄における血球系前駆細胞の解析をフローサイトメトリーにて行い、マイクロRNA-33欠損マウスにおいて造血幹細胞含有分画のLSK細胞および単球・顆粒球系前駆細胞(CMP, GMP)の増加が認められた。骨髄移植を用いて血球系のみマイクロRNA-33の欠損した野生型マウス、および血球系のみ野生型のマイクロRNA-33欠損マウスを作成したところ、骨髄から末梢血への単球輸送の低下は血球系以外の表現型であり、骨髄中での造血幹細胞および単球・顆粒球前駆細胞、単球の増加は血球系の表現型であることが判明した。
2.臓器別のmiR-33の役割の解明：miR-33floxマウスが確立できたため、線維芽細胞特異的Creマウスと交配を開始した。このマウスにおいて大動脈縮窄モデルを作成する予定である。心臓の線維化における線維芽細胞のmiR-33の役割が明らかとなる。
3.ヒト肝臓サンプルを用いたmiR-33のガイド鎖、パッセンジャー鎖の解析：正常肝臓、NASH肝臓サンプルを収集した。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

実験に使用する遺伝子改変動物は予定通りに作成でき、順調に研究は進展している。
1. 成体におけるmiR-33aおよび33b個別の役割の解明：a) 栄養状態の変化による脂質恒常性に対する検討においては、高脂肪負荷、高コレステロール負荷、絶食刺激のどの場合においても興味深い表現型が認められており、今後の研究の進展が大変期待される。b)骨髄機能の検討においては、予定の解析がほぼ終了し、今後は造血幹細胞数に影響を与えると思われる遺伝子群をバイオインフォマティクスによって選別し、上記の表現型のレスキュー実験を行う予定である。
2.臓器別のmiR-33の役割の解明：miR-33floxマウスと線維芽細胞特異的Creマウスの交配後、大動脈縮窄モデルを作成することで、心臓の線維化における線維芽細胞のmiR-33の役割が明らかとなる。また、肝臓特異的miR-33欠損マウスも作成し、肝細胞でのmiR-33の機能解析を開始する。
3.ヒト肝臓サンプルを用いたmiR-33のガイド鎖、パッセンジャー鎖の解析：正常肝臓、NASH肝臓サンプルは十分収集できたため、解析に移る。

今後の研究の推進方策

これまでに、コレステロール合成の主要な転写因子のSterol regulatory element-binding protein 2 (SREBP-2)遺伝子のイントロン16にあるマイクロRNA(microRNA; miRNA; miR)-33(33a)欠損マウスを作成し、これが細胞内コレステロール維持に宿主遺伝子と協調的に働くことを見出した。さらにmiR-33は骨髄での単球増殖に、また末梢組織では線維化を促すという知見を得ている。すなわち、miR-33はコレステロール維持のための'倹約遺伝子'、'防御・修復因子'として働いてきた可能性があるしかしながら、現代ではこれらの作用は動脈硬化や慢性炎症、線維化につながり、不利な面が多い。。今回の研究計画によって、さらに栄養状態の変化に応答して、臓器特異的にmiR-33a/bが働いてきたことが明かとなりつつある。

次年度使用額が生じた理由

基金として計上していた予算が一部残った。

次年度使用額の使用計画

次年度に主に消耗品として使用する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] MicroRNA-33a/b in Lipid Metabolism. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ono K, Horie T, Nishino T, Baba O, Kuwabara Y, Yokode M, Kita T, Kimura T.
  • 雑誌名: Circ J. 巻: 79 ページ: 278-284
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-14-1252.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Clinical Impact of Left Ventricular Outflow Tract Obstruction in Takotsubo Cardiomyopathy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kawaji T, Shiomi H, Morimoto T, Tazaki J, Imai M, Saito N, Makiyama T, Shizuta S, Ono K, Kimura T.
  • 雑誌名: Circ J. 巻: 79 ページ: 839-846
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-14-1148.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] MicroRNA-451 Exacerbates Lipotoxicity in Cardiomyocytes and High-Fat Diet-Induced Cardiac Hypertrophy in Mice through Suppression of the LKB1/AMPK Pathway (2015)
  • 著者名/発表者名: Kuwabara Y, Horie T, Baba O, Watanabe S, Nishiga M, Usami S, Izuhara M, Nakao T, Nishino T, Otsu K, Kita T, Kimura T, Ono K.
  • 雑誌名: Circ Res. 巻: 116 ページ: 279-288
  • DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.116.304707.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of Statin Therapy on Cardiovascular Outcomes after Coronary Revascularization in Patients ≥80 Years of Age: Observations from Observations from the CREDO-Kyoto Registry Cohort-2. (2014)
  • 著者名/発表者名: Natsuaki M, Morimoto T, Furukawa Y, Shiomi H, Ono K, Kimura T on behalf of the CREDO-Kyoto PCI/CABG resigsty cohort-2 investigators.
  • 雑誌名: Atherosclerosis 巻: 237 ページ: 821-828
  • DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2014.10.108.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cardiac-specific inhibition of kinase activity in calcium/calmodulin-dependent protein kinase kinase- leads to accelerated left ventricular remodeling and heart failure after transverse aortic constriction in mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe S, Horie T, Nagao K, Kuwabara Y, Baba O, Nishi H, Sowa N, Narazaki M, Matsuda T, Takemura G, Wada H, Hasegawa K, Kimura T, and Ono K.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 ページ: e108201
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0108201
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of Preinfarction Angina Pectoris on Long-term Survival in Patients With ST-Segment Elevation Myocardial Infarction Who Underwent Primary Percutaneous Coronary Intervention. (2014)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi T, Shiomi H, Toyota T, Morimoto T, Akao M, Nakatsuma K, Ono K, Makiyama T, Shizuta S, Furukawa Y, Nakagawa Y, Ando K, Kadota K, Horie M, Kimura T.
  • 雑誌名: Am J Cardiol. 巻: 114 ページ: 1179-1186
  • DOI: 10.1016/j.amjcard.2014.07.038.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incidence and Outcome of Surgical Procedures After Coronary Artery Bypass Grafting Compared With Those After Percutaneous Coronary Intervention: A Report From the Coronar Revascularization Demonstrating Outcome Study in Kyoto PCI/CABG Registry Cohort-2. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tokushige A, Shiomi H, Morimoto T, Ono K, et. al.
  • 雑誌名: Circ Cardiovasc Interv. 巻: 7 ページ: 482-491
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anticoagulant and antiplatelet therapy in patients with atrial fibrillation undergoing percutaneous coronary intervention. (2014)
  • 著者名/発表者名: Goto K, Nakai K, Shizuta S, Morimoto T, Shiomi H, Natsaki M, Yahata M, Ota C, Ono K, et al.
  • 雑誌名: Am J Cardiol. 巻: 114 ページ: 70-78
  • DOI: 10.1016/j.amjcard.2014.03.060.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Long-Term Efficacy and SafetyOutcomes After Unrestricted Use of Drug-Eluting Stents in Patients With AcuteCoronary Syndrome. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawaji T, Shiomi H, Morimoto T, Tamura T, Nishikawa R, Yano M, Tazaki J, Imai M, Saito N, Makiyama T, Shizuta S, Ono K, Kimura T.
  • 雑誌名: Circ J. 巻: 78 ページ: 1628-1635
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evolution in practice patterns and long-term outcomes of coronary revascularization from bare-metal stent era to drug-eluting stent era in Japan. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shiomi H, Morimoto T, Makiyama T, Ono K, Furukawa Y, Nakagawa Y, Kadota K, Onodera T, Takatsu Y, Mitsudo K, Kita T, Sakata R, Okabayashi H, Hanyu M, Komiya T, Yamazaki F, Nishiwaki N, Kimura T; CREDO-Kyoto Investigators.
  • 雑誌名: Am J Cardiol. 巻: 113 ページ: 1652-1659
  • DOI: 10.1016/j.amjcard.2014.02.037.
  • 査読あり
• [学会発表] miR-33a/bによる細胞・臓器レベルの脂質代謝制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 尾野 亘
  • 学会等名: 第44回日本心脈管作動物質学会
  • 発表場所: 高松
  • 年月日: 2015-02-07 – 2015-02-07
  • 招待講演
• [学会発表] Srebf1のイントロンにmicroRNA-33bをノックインしたマウスはHDLコレステロールの減少を示す (2015)
  • 著者名/発表者名: 堀江貴裕、西野共達、馬場 理、桑原康秀、中尾哲史、西賀雅隆、宇佐美俊輔、出原正康、中関典子、井手裕也、小山智史、曽和尚也、矢作直也、島野 仁、横出正之、北 徹、木村 剛、尾野 亘
  • 学会等名: 学術領域研究 転写代謝システム 新学術領域若手ワークショップ
  • 発表場所: 伊香保
  • 年月日: 2015-02-06 – 2015-02-07
• [学会発表] 心肥大・心不全におけるlincRNAの機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 桑原康秀、堀江貴裕、中島康弘、伯野大彦、馬場 理、出原正康、宇佐美俊輔、西賀雅隆、西野共達、中尾哲史、井手裕也、中関典子、小山智史、北 徹、木村 剛、尾野 亘
  • 学会等名: 学術領域研究 転写代謝システム 新学術領域若手ワークショップ
  • 発表場所: 伊香保
  • 年月日: 2015-02-06 – 2015-02-07
• [学会発表] miR-33ノックアウトマウスにおける大動脈瘤についての検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中尾哲史、堀江貴裕、馬場 理、西賀雅隆、西野共達、宇佐美俊輔、桑原康秀、出原正康、中関典子、井手裕也、小山智史、曽和尚也、大野聡子、青木浩樹、木村 剛、尾野 亘
  • 学会等名: 学術領域研究 転写代謝システム 新学術領域若手ワークショップ
  • 発表場所: 伊香保
  • 年月日: 2015-02-06 – 2015-02-07
• [学会発表] microRNA-33b promotes atherosclerotic plaque formation in vivo (2015)
  • 著者名/発表者名: 西野共達、堀江貴裕、馬場 理、桑原康秀、尾野 亘
  • 学会等名: 学術領域研究 転写代謝システム 新学術領域若手ワークショップ
  • 発表場所: 伊香保
  • 年月日: 2015-02-06 – 2015-02-07
• [学会発表] マイクロRNA-33の骨髄機能および慢性炎症における役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 馬場理、堀江貴裕、伯野大彦、中島康弘、桑原康秀、中尾哲史、出原正康、宇佐美俊輔、西賀雅隆、西野共達、井手裕也、中関典子、小山智史、木村 剛、尾野 亘
  • 学会等名: 学術領域研究 転写代謝システム 新学術領域若手ワークショップ
  • 発表場所: 伊香保
  • 年月日: 2015-02-06 – 2015-02-07
• [学会発表] Microrna-33, Located Within Srebf2 Intron, Regulate Fatty Acid Synthesis via Targeting SREBP-1 in vivo (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishino T, Horie T, Baba O, Kuwabara Y, Nakao T, Nishiga M, Usami S, Izuhara M, Ide Y, Nakazeki F, Koyama S, Yokode M, Kita T, Kimura T, Ono K.
  • 学会等名: American Heart Association Annual Scientific Sessions 2014
  • 発表場所: Chicago
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] MicroRNA-33b Knock-in Mice for an Intron of Sterol Regulatory Element-Binding Factor 1 (Srebf1) Exhibit Reduced HDL-C in vivo (2014)
  • 著者名/発表者名: Horie T, Nishino T, Baba O, Kuwabara Y, Nakao T, Nishiga M, Usami S, Izuhara M, Ide Y, Nakazeki F, Koyama S, Yokode M, Kita T, Kimura T, Ono K.
  • 学会等名: American Heart Association Annual Scientific Sessions 2014
  • 発表場所: Chicago
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] Self-rating Depression Scale Score as an Inverse and Independent Predictor of Successful Smoking Cessation with a Pharmacological Treatment for Nicotine Addiction (2014)
  • 著者名/発表者名: Wada H, Satoh-Asahara N, Akao M, Abe M, Ono K, Morimoto M, Shimatsu A, Takahashi Y, Hasegawa K.
  • 学会等名: American Heart Association Annual Scientific Sessions 2014
  • 発表場所: Chicago
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] MicroRNA-451 is involved in diabetic cardiomyopathy through suppression of the LKB1/AMPK pathway. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kuwabara Y, Horie T, Baba O, Nishiga M, Usami S, Izuhara M, Nakao T, Nishino T, Kita T, Kimura T, Ono K.
  • 学会等名: 9th Metabolic Syndrome, Type 2 Diabetes and Atherosclerosis Congress
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [学会発表] Serum HDL-C decreases in microRNA-33b knock-in mice for an intron of sterol regulatory element-binding factor 1 (Srebf1). (2014)
  • 著者名/発表者名: Horie T, Nishino T, Baba O, Kuwabara Y, Nakano T, Nishiga M, Usami S, Izuhara M, Kimura T, Ono K.
  • 学会等名: 9th Metabolic Syndrome, Type 2 Diabetes and Atherosclerosis Congress
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [学会発表] MicroRNA-33 deficiency reduces atherosclerotic plaque progression in apoE knockout mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Baba O, Horie T, Ono K, Kuwabara Y, Sowa N, Hasegawa K, Kume N, Yokode M, Kita T, Kimura T.
  • 学会等名: 9th Metabolic Syndrome, Type 2 Diabetes and Atherosclerosis Congress
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [学会発表] MicroRNA-33, embedded in Srebf2 intron, regulate fatty acid synthesis through targeting SREBP-1 in vivo. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishino T, Horie T, Baba O, Kuwabara Y, YOkode M, Kita T, Kimura T, Ono K. MicroRNA-33, embedded in Srebf2 intron, regulate fatty acid synthesis through targeting SREBP-1 in vivo.
  • 学会等名: 9th Metabolic Syndrome, Type 2 Diabetes and Atherosclerosis Congress
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [学会発表] MicroRNA-33 deficiency leads to high fat diet- induced obesity and insulin resistance in vivo. (2014)
  • 著者名/発表者名: Horie T, Nishino T, Baba O, Kuwabara Y, Nakano T, Nishiga M, Usami S, Izuhara M, Kimura T, Ono K.
  • 学会等名: European Society of Cardiology Congress 2014
  • 発表場所: Barcerona
  • 年月日: 2014-08-30 – 2014-09-04
• [学会発表] MicroRNA-33, embedded in Srebf2 intron, regulate fatty acid synthesis through targeting SREBP-1 in vivo. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishino T, Horie T, Baba O, Kuwabara Y, YOkode M, Kita T, Kimura T, Ono K.
  • 学会等名: European Society of Cardiology Congress 2014
  • 発表場所: Barcerona
  • 年月日: 2014-08-30 – 2014-09-04
• [学会発表] microRNA-33の動脈硬化・脂質制御における役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 尾野 亘
  • 学会等名: 第46回日本動脈硬化学会総会・学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-07-10 – 2014-07-10
  • 招待講演
• [学会発表] High impact of microRNA-33 on atherosclerosis and lipid metabolism (2014)
  • 著者名/発表者名: 尾野 亘
  • 学会等名: 第46回日本動脈硬化学会総会・学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-07-10 – 2014-07-10
  • 招待講演
• [学会発表] MicroRNA-33 encoded by an intron of sterol regulatory element-binding protein-2 (Srebp2) regulates Srebp1 in vivo (2014)
  • 著者名/発表者名: Horie T, Nishino T, Baba O, Kuwabara Y, Nakao T, Nishiga M, Usami S, Izuhara M, Sowa N, Yahagi N, Shimano H, Hasegawa K, Kume N Yokode M, Kita T, Kimura T, Ono K.
  • 学会等名: The 18th International Vascular Biology Meeting
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2014-04-14 – 2014-04-14
• [学会発表] MicroRNA-33 deficiency reduces atherosclerotic plaque progression in apoE knockout mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Baba O, Horie T, Kuwabara Y, Chujo Y, Watanabe S, Kinoshita M, Horiguchi M, Nakamura T, Chonabayashi K, Hishizawa M, Hasegawa K, Kume N Yokode M, Kita T, Kimura T, Ono K.
  • 学会等名: The 18th International Vascular Biology Meeting
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2014-04-14 – 2014-04-14
• [学会発表] SREBP-2のイントロンに存在するマイクロRNA-33はSREBP-1の発現を制御する (2014)
  • 著者名/発表者名: 堀江貴裕
  • 学会等名: 第51回日本臨床分子医学会学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-04-11 – 2014-04-11
• [学会発表] microRNA-451はLKB1-AMPK経路を抑制することで、ラット心筋細胞において細胞障害を、生体においては高脂肪食誘導性心肥大を誘導する (2014)
  • 著者名/発表者名: 桑原康秀
  • 学会等名: 第51回日本臨床分子医学会学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-04-11 – 2014-04-11
• [学会発表] アポE欠損マウスにおいてマイクロRNA-33欠損は動脈硬化進展を抑制する (2014)
  • 著者名/発表者名: 馬場 理
  • 学会等名: 第51回日本臨床分子医学会学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-04-11 – 2014-04-11
• [備考] 京都大学循環器内科
  • URL: http://kyoto-u-cardio.jp/
• [備考] 京都大学循環器内科 心血管分子機構解明グループ
  • URL: http://kyoto-u-cardio.jp/kisokenkyu/metabolic/
• [産業財産権] マイクロＲＮＡ溶出型ステント及びそれを用いた管腔治療 (2015)
  • 発明者名: 尾野 亘、齋藤成達、出原正康、木村 剛
  • 権利者名: 尾野 亘、齋藤成達、出原正康、木村 剛
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: PCT/JP2015/056749
  • 出願年月日: 2015-03-06
  • 外国