| 研究課題/領域番号 |
26460345
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| 研究機関 | 奈良県立医科大学 |
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研究代表者 |
吉栖 正典 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (60294667)
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| 研究分担者 |
小澤 健太郎 奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (80507393)
京谷 陽司 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (10706534)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 動脈解離 / 血管平滑筋細胞 / 細胞死 / 伸展負荷 / 分子機構 / カルシウム拮抗薬 / アンジオテンシンＩＩ受容体拮抗薬 |
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| 研究実績の概要 |
高齢化社会の今日、動脈硬化性疾患の増加は著しく、その対策は急務である。なかでも急性大動脈解離の致死率は高く、多くは緊急手術以外に救命する手段はない。大動脈解離の発症に血圧急上昇が関与している可能性があるが、その詳細な分子機構は不明である。最近、血管平滑筋細胞への機械的刺激がアゴニストに依存しないアンジオテンシンII受容体の活性化を引き起こすことが報告された。このことは、機械的ストレスによって細胞内シグナルが変動することを示唆している。一方、以前より我々は、培養血管平滑筋細胞を用いた実験で、酸化ストレスや低酸素負荷などが細胞内シグナルを変動させ、細胞増殖や細胞死をもたらすことを報告してきた。
我々は、「大動脈壁の中膜を構成する血管平滑筋細胞に対する急激な伸展負荷が、アポトーシスを含む細胞死を招いて大動脈解離を引き起こすのではないか？」という新しい仮説を立てた。本研究では急激な伸展負荷による血管平滑筋細胞死の分子メカニズムを解明し、降圧に依存しない、全く新しい大動脈解離の発症予防薬を開発することを目標とする。
予備的実験として、シリコンチャンバー上で培養した血管平滑筋細胞に、急激な血圧上昇に相当する伸展負荷をかけたところ、時間依存的な細胞死が観察され、我々の仮説が正しいことが裏付けられた。本年度の研究では、カルシウム拮抗薬のアゼルニジピン、アンジオテンシンII受容体拮抗薬のロサルタンが急激な伸展負荷による血管平滑筋細胞死を抑制する事を見い出した。その細胞内メカニズムとして、Mitogen-Activated Protein (MAP) キナーゼ familyのERK1/2及びJNKの活性化の抑制が関与していることを明らかにした。
今後その分子メカニズムをさらに探求し、降圧効果に依存しない、全く新しい大動脈解離の発症予防薬を開発することを目標として研究を継続させる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
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
本研究は、１）急激な伸展負荷による血管平滑筋細胞死の細胞内分子メカニズムの解明による治療標的分子の同定と、２）治療標的分子をターゲットとした、降圧に依存しない全く新しい大動脈解離の発症予防薬の開発の２段階からなる。
我々は最近の研究で、血管平滑筋細胞への酸化ストレスや低酸素負荷によって細胞内のMitogen-Activated Protein (MAP) キナーゼ familyが活性化され 、細胞増殖や細胞死などを引き起こすことを明らかにしてきた。
予備的実験として、シリコンチャンバー上で培養した血管平滑筋細胞に、急激な血圧上昇に相当する伸展負荷をかけたところ、時間依存的な細胞死が観察され、我々の仮説が正しいことが裏付けられた。本年度の研究では、カルシウム拮抗薬のアゼルニジピン、アンジオテンシンII受容体拮抗薬のロサルタンが急激な伸展負荷による血管平滑筋細胞死を抑制する事を見い出した。その細胞内メカニズムとして、MAPキナーゼfamilyのERK1/2及びJNKの活性化の抑制が関与していることを明らかにした。初年度の研究で、これらの薬物が伸展負荷による血管平滑筋細胞死を抑制する事を明らかにしたことで、研究はおおむね順調に進展していると判断している。
今後の研究予定として、急激な伸展負荷による血管平滑筋細胞死の分子機構を解明して治療標的分子を同定することを目標にしている。さらに、標的分子に対する全く新しい大動脈解離の発症予防薬を開発することを目指して、in vitroとin vivoの両面から研究を進めていく予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究は、１）急激な伸展負荷による血管平滑筋細胞死の細胞内分子メカニズムの解明による治療標的分子の同定と、２）治療標的分子をターゲットとした、降圧に依存しない全く新しい大動脈解離の発症予防薬の開発の２段階からなる。
本年度の研究で、カルシウム拮抗薬のアゼルニジピン、アンジオテンシンII受容体拮抗薬のロサルタンが急激な伸展負荷による血管平滑筋細胞死を抑制する事を見い出すことができた。今後の研究では、急激な伸展負荷による血管平滑筋細胞死の分子機構を解明して治療標的分子を同定する。さらに、標的分子に対する全く新しい大動脈解離の発症予防薬を開発することを目標として、in vitroとin vivoの両面から研究を進めていく。
具体的には、1)培養血管平滑筋細胞を用いて、血圧急上昇に相当する伸展負荷による細胞死に関わる細胞内情報伝達分子をプロテオミクス的手法により解析し、治療標的分子を同定する。2)同定した治療標的分子の特異的阻害薬やレンチウイルスによるshRNA導入遺伝子発現阻害によって、伸展負荷による血管平滑筋細胞死が抑制されるか否かを検討する。3)大動脈瘤発症モデルマウスを用いたin vivoでの実験で、治療標的分子の特異的阻害薬やshRNAの遺伝子導入により、大動脈解離の発症が予防されるか否かを検討する。
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