アンジオポイエチン‐１を介した血管成熟化と特異化の分子機構の解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25293183
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 中岡 良和 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (90393214)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: アンジオポイエチン１ / 冠静脈 / 冠動脈 / 血管新生 / 静脈洞 / COUP-TFII / APJ / 静脈分化

Outline of Annual Research Achievements

①心筋特異的アンジオポイエチン1（Ang1）欠損マウスを用いた冠血管形成機構の解析：研究代表者らは心筋特異的Ang1欠損マウス（Ang1CKO）マウスを作製・解析して、Ang1CKOマウスは冠静脈形成に特異的な異常を呈して、冠動脈形成には異常を示さないことを明らかにした。その分子機構の解析を本年も継続して進めた。
（A)静脈マーカーの胎仔心臓での発現：胎生期には静脈特異的な発現パターンを示すEphB4遺伝子、APJ遺伝子、COUP-TFII遺伝子の発現を検討すると、野生型マウスの心臓ではEphB4, APJ, COUP-TFII遺伝子は心外膜直下に発現が心室でみられるのに対して、これらの遺伝子はいずれもAng1CKOマウスでは発現がみられず、冠静脈形成が欠損していることが確認された。
(B)in vivoでの未分化内皮細胞の静脈分化過程の経時的免疫組織学的な解析：昨年度に静脈洞のAPJ陰性内皮細胞が静脈洞から心房、心室に進入することを報告した。本年度はE12.5からE14.5にかけて進入したAPJ陰性細胞が心筋由来Ang1の作用で徐々にAPJ陽性の静脈内皮に分化することを経時的な免疫組織学的解析により明らかにした。
②未分化内皮前駆細胞でのAng1による静脈分化促進作用の解析：京都大学再生医学研究所の山下潤教授らの開発されたES細胞由来Flk1陽性未分化内皮前駆細胞はVEGFとcAMPの共刺激により未分化内皮から動脈内皮マーカー（EphrinB2, CXCR4など）陽性細胞に分化することが知られる。この系にAng1の作用強化体のCOMP-Ang1を添加すると、動脈内皮分化は抑制されただけでなく、静脈マーカーであるAPJ, COUP-TFIIの発現がupregulationされることが明らかとなった。以上より、Ang1は静脈分化促進作用も持つことが明らかとなった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

アンジオポイエチン１（Ang1)心筋特異的欠損（Ang1CKO)マウスの解析から、心筋由来Ang1が冠血管のうち冠静脈形成に必須の役割を担うことを明らかにすることが出来た。また、Ang1が未分化内皮前駆細胞の系で静脈分化に関与することも同時に明らかにすることが出来たことから概ね順調に進んでいる。上記の成果は Nature Communications 2014 Jul 29; 5:4552. doi: 10.1038/ncomms5552、にて2014年7月に発表した。

Strategy for Future Research Activity

成体におけるアンジオポイエチン１の機能解析を、心筋梗塞モデル、下肢虚血モデルで進めて、アンジオポイエチン１の成体、胎生期での機能的差異を解明したい。また、COMP-Ang1を心筋細胞、平滑筋細胞で過剰発現するトランスジェニックマウスの作製も完了しており、このマウスでも心筋梗塞モデル、下肢虚血モデルを作製して解析を進めたい。

Research Products

• [Journal Article] Cytokine storm after cessation of tocilizumab in a patient with refractory Takayasu arteritis. (2015)
  • Author(s): Arita Y, Nakaoka Y*, Otsuki M, Higuchi K, Hashimoto-Kataoka T, Yasui T, Masaki T, Ohtani T, Kishimoto T, Yamauchi-Takihara K, Komuro I, Sakata Y.
  • Journal Title: International Journal of Cardiology Volume: 187 Pages: 319-321
  • DOI: 10.1016/j.ijcard.2015.03.399.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Loss of Gab1 adaptor protein in hepatocytes aggravates experimental liver fibrosis in mice. (2015)
  • Author(s): Kizu T, Yoshida Y, Furuta K, Ogura S, Egawa M, Chatani N, Hamano M, Takemura T, Ezaki H, Kamada Y, Nishida K, Nakaoka Y, Kiso S, Takehara T.
  • Journal Title: American journal of physiology.Gastrointestinal and liver physiology. Volume: 308 Pages: G613-G624
  • DOI: 10.1152/ajpgi.00289.2014.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Myocardium-derived angiopoietin-1 is essential for coronary vein formation in the developing heart. (2014)
  • Author(s): Arita Y, Nakaoka Y*, Matsunaga T, Kidoya H, Yamamizu K, Arima Y, Hashimoto-Kataoka T, Ikeoka K, Yasui T, Masaki T, Yamamoto K, Higuchi K, Park JS, Shirai M, Nishiyama K, Yamagishi H, Otsu K, Kurihara H, Minami T, Yamauchi-Takihara K, Koh GY, Mochizuki N, Takakura N, Sakata Y, Yamashita JK, Komuro I.
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 5 Pages: 4552
  • DOI: 10.1038/ncomms5552.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Lymphatic regulator PROX1 determines Schlemm's canal integrity and identity. (2014)
  • Author(s): Park DY, Lee J, Park I, Choi D, Lee S, Song S, Hwang Y, Hong KY, Nakaoka Y, Makinen T, Kim P, Alitalo K, Hong YK, Koh GY.
  • Journal Title: Journal of Clinical Investigation Volume: 24 Pages: 3960-74
  • DOI: 10.1172/JCI75392.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Neureguiln-1/ErbBシグナルの心血管系における生理機能 (2014)
  • Author(s): 中岡良和
  • Journal Title: 医学のあゆみ Volume: 250 Pages: 200-206
• [Journal Article] 大型血管炎の標準治療 (2014)
  • Author(s): 中岡良和
  • Journal Title: Modern Physician～臨床医のための血管炎の知識up-to-date Volume: 34 Pages: 1034-1039
• [Journal Article] 野本論文に対するEditorial Comment-難治性高安動脈炎に対する抗IL-6レセプター抗体Tocilizumabの有効性について (2014)
  • Author(s): 中岡良和
  • Journal Title: 心臓 Volume: 46 Pages: 1592-1593
• [Presentation] IL-6はTh17反応とM2極性化を介して (2014)
  • Author(s): 片岡崇弘
  • Organizer: 第2回肺高血圧学会、第3回肺循環学会
  • Place of Presentation: 大手町サンケイプラザ
  • Year and Date: 2014-10-04
• [Presentation] 難治性高安動脈炎に対するトシリズマブによるinterleukin-6阻害療法による治療の試み (2014)
  • Author(s): 中岡良和
  • Organizer: 日本心臓病学会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター
  • Year and Date: 2014-09-26
• [Presentation] Angiopoietin-1 derived from myocardium has a critical role for coronary vein formation in the developing heart (2014)
  • Author(s): Yoh Arita
  • Organizer: 8th International Kloster Seeon Meeting
  • Place of Presentation: Kloster Seeon(ドイツ・バイエルン州）
  • Year and Date: 2014-09-20 – 2014-09-23
• [Presentation] Interleukin-6 promotes hypoxia-induced pulmonary arterial hypertension through Th17 response and alternative activation of macrophages (2014)
  • Author(s): Yoshikazu Nakaoka
  • Organizer: 8th International Kloster Seeon Meeting
  • Place of Presentation: Kloster Seeon(ドイツ・バイエルン州）
  • Year and Date: 2014-09-20 – 2014-09-23
• [Presentation] The role of angiopoietin-1 in coronary vessel formation in the developing heart (2014)
  • Author(s): Yoshikazu Nakaoka
  • Organizer: 第18回国際血管生物学会（IVBM2014)
  • Place of Presentation: 京都みやこめっせ
  • Year and Date: 2014-04-14
  • Invited
• [Presentation] 難治性高安動脈炎に対するトシリズマブの安全性と有効性の検討 (2014)
  • Author(s): 中岡良和
  • Organizer: 第111回 日本内科学会総会
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム
  • Year and Date: 2014-04-09
• [Remarks] 大阪大学医学系研究科循環器内科学心血管サイトカイングループHP
  • URL: http://www.cardiology.med.osaka-u.ac.jp/?page_id=66
• [Patent(Industrial Property Rights)] 肺高血圧症治療薬およびそのスクリーニング法 (2014)
  • Inventor(s): 中岡良和、片岡崇弘
  • Industrial Property Rights Holder: 中岡良和、片岡崇弘
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2014-181860
  • Filing Date: 2014-09-08