脂質代謝を起点としたマイクロRNA、転写因子、エピゲノムの相互作用の解明

2014 年度 実績報告書

• 研究領域: 生命素子による転写環境とエネルギー代謝のクロストーク制御
• 研究課題/領域番号: 26116716
• 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)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: マイクロRNA / 転写因子 / 骨髄 / ゲノム編集

研究実績の概要

1.miR-33aおよび33bとその宿主遺伝子であるSrebp2、Srebp1の生体内での役割の解明（栄養状態の変化による脂質恒常性に対する検討、骨髄機能の検討）：miR-33a/bの有無による4系統のマウスを樹立した。さらに高脂肪食付加、絶食においての検討を行う。miR-33欠損マウスにおいてはLy6Chigh分画の単球が末梢血に出にくいが、骨髄内では逆にLy6C high monocyteは増加していた。以上より、骨髄内の単球の末梢への移送が低下していることが原因と考えられた。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-33afloxマウスと各種Creマウスとの交配）:miR33-afloxマウスを樹立した。さらに線維芽細胞特異的Creマウスとの交配をおこなり、大動脈縮窄モデルを作成する。
3.ヒトサンプルを用いたmiR-33のガイド鎖（miR-33a/b）、　パッセンジャー鎖（miR-33a*/b*）の解析：正常肝臓（生体肝移植ドナーサンプル）、およびNASH肝臓において、miR-33aおよびmiR-33b、SREBP-2、SREBP-1、さらにSet7が影響を及ぼす標的遺伝子のプロファイルを解析した。
4.miR-33a/b、miR-33a*/b*の変異ヒト細胞を作製し（ゲノム編集）、SREBP-1およびSREBP-2誘導刺激における反応の変化の解析（脂肪酸、コレステロール、糖代謝への影響）miR-33a/33a*、miR-33b/33b*欠損iPS細胞株を樹立した。

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

1.miR-33aおよび33bとその宿主遺伝子であるSrebp2、Srebp1の生体内での役割の解明（栄養状態の変化による脂質恒常性に対する検討、骨髄機能の検討）：miR-33a/bの有無による4系統のマウスが樹立できたため、栄養状態の変化による検討を続ける。miR-33欠損マウスにおける骨髄機能の異常についても順調に原因の解明が進んでいる。
2.臓器別のmiR-33の役割の解明（miR-33afloxマウスと各種Creマウスとの交配）:各種Creマウスは準備できており、順調に研究が進んでいる。
3.ヒトサンプルを用いたmiR-33のガイド鎖（miR-33a/b）、　パッセンジャー鎖（miR-33a*/b*）の解析：正常肝臓（生体肝移植ドナーサンプル）、およびNASH肝臓において、miR-33aおよびmiR-33b、SREBP-2、SREBP-1、さらにSet7が影響を及ぼす標的遺伝子のプロファイルの解析はすでに終了し、今後、臨床データとの相関を検討する。
4.miR-33a/b、miR-33a*/b*の変異ヒト細胞を作製し（ゲノム編集）、SREBP-1およびSREBP-2誘導刺激における反応の変化の解析（脂肪酸、コレステロール、糖代謝への影響）長期培養によっても表現型の変化しない細胞として、iPS細胞が有用であると考え、miR-33a/33a*、miR-33b/33b*欠損iPS細胞株を樹立した。さらに両者の欠損細胞も作成中である。予定以上のスピードで検討が進んでいる。

今後の研究の推進方策

1.miR-33aおよび33bとその宿主遺伝子であるSrebp2、Srebp1の生体内での役割の解明（栄養状態の変化による脂質恒常性に対する検討、骨髄機能の検討）：miR-33a/bの有無による4系統のマウスが樹立できたため、今後、栄養状態の変化による検討を続ける。miR-33欠損マウスにおける骨髄機能の異常については、単球の移送を阻害する分子の候補をin vitro実験で明らかにするとともに、造血幹細胞数に影響を与えると思われる遺伝子群のうち、miR-33の標的となりう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、生体で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-33afloxマウスと各種Creマウスとの交配）:各種Creマウスとの交配をすすめ、臓器別の役割の検討を進める。
3.ヒトサンプルを用いたmiR-33のガイド鎖（miR-33a/b）、　パッセンジャー鎖（miR-33a*/b*）の解析：正常肝臓（生体肝移植ドナーサンプル）、およびNASH肝臓において、miR-33aおよびmiR-33b、SREBP-2、SREBP-1、さらにSet7が影響を及ぼす標的遺伝子のプロファイルの解析は終えているため、今後臨床データとの相関を検討する。
4.miR-33a/b、miR-33a*/b*の変異ヒト細胞を作製し（ゲノム編集）、SREBP-1およびSREBP-2誘導刺激における反応の変化の解析（脂肪酸、コレステロール、糖代謝への影響）miR-33a/33a*、miR-33b/33b*欠損iPS細胞株を樹立した。この細胞を用いて、栄養状態を変化させて細胞機能に影響が出るかどうかを調べる。各種細胞・臓器への分化誘導についても行っていく予定である。

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: 278-84
  • 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: 839-46.
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-14-1148.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [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: 279-88.
  • 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: 821-8.
  • DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2014.10.108.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [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: 1179-86.
  • DOI: 10.1016/j.amjcard.2014.07.038.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [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, Furukawa Y, Nakagawa Y, Kadota K, Ando K, Shizuta S, Tada T, Tazaki J, Kato Y, Hayano M, Abe M, Hamasaki S, Ohishi M
  • 雑誌名: Circ Cardiovasc Interv. 巻: 7 ページ: 482-91
  • DOI: 10.1161/CIRCINTERVENTIONS.113.001056.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 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, Nakazeki F, Ide Y, Koyama S, Sowa N, Yahagi N, Shimano H, Nakamura T, Hasegawa K, Kume N, Yokode M, Kita T, Kimura T, Ono K.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 4 ページ: 5312
  • DOI: 10.1038/srep05312.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [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, Makiyama T, Nakagawa Y, Furukawa Y, Kadota K, Takatsu Y, Tamura T
  • 雑誌名: Am J Cardiol. 巻: 114 ページ: 70-8.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [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: 1628-35.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [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: 1652-9
  • DOI: 10.1016/j.amjcard.2014.02.037.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 高血圧における臓器連関 ｢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] Microrna-33, Located Within Srebf2 Intron, Regulate Fatty Acid Synthesis via Targeting SREBP-1 in vivo (2014)
  • 著者名/発表者名: 1)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: 2)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: 3)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] 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-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: Kytoto
  • 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.
  • 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.
  • 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 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] 第9回五島雄一郎賞受賞講演 ｢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: 2014-07-11 – 2014-07-11
  • 招待講演
• [学会発表] Featured Session：最先端の病態研究 ｢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] 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] icroRNA-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
• [図書] Annual Review 循環器2014 (2014)
  • 著者名/発表者名: 尾野 亘
  • 総ページ数: 315
  • 出版者: 中外医学社
• [備考] 京都大学循環器内科 心血管疾患分子機構解明グループ
  • URL: http://kyoto-u-cardio.jp/kisokenkyu/metabolic/