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小胞体ストレスの増加は、動脈硬化において血管平滑筋培養細胞（VSMCs）の形質転換（分化→脱分化）と強く関連している。小胞体のCa2+貯蔵量減少は、VSMCs における小胞体ストレスの増加の主要な原因の一つである。リアノジン受容体（RyR）は筋小胞体膜上に存在する主要なCa2+放出チャネルである。正常細胞の安静状態ではカルモジュリン（CaM）はRyR と結合し、RyR を閉鎖した状態で安定化させている。CaM とRyR の結合が減弱すると、RyR から異常なCa2+漏出が起こり、Ca2+貯蔵量が減少し、小胞体ストレスが増加する原因となり得る。そこで我々は、マウスのVSMCs を用いてRyR に結合しているCa（CaM-RyR）が小胞体ストレスにより引き起こされるVSMCs の形質転換に重要な役割を果たしているか否か、また、CaM-RyR の結合親和性を高める作用を有するダントロレン（DAN）がVSMCs の形質転換に影響を与えるか否かを評価した。 小胞体ストレスによりCaM がRyR から解離し、核内へ移行することにより、MEF2 とKLF5 の核内での発現量が増加し、このMEF2-KLF5 のシグナル伝達経路が活性化することでVSMCs が形質転換(分化→脱分化)し、増殖能や遊走能を有するようになり動脈硬化巣の形成や不安定化につながるという新たな知見を得ることができた。さらにCaM-RyR の結合親和性を高めるDAN は、RyR チャネルを安定化させ、異常なCa2+漏出を抑制し、小胞体内のCa2+貯蔵量を保持することで小胞体ストレスの増加を抑制し、さらにCaM の核内への移行を制御することで、MEF2-KLF5 経路の活性化を抑制し、その結果としてVSMCs の形質転換を抑制することが示され、動脈硬化巣の進展化、不安定化に対する全く新しい治療戦略となり得る可能性があることが示唆された。

方法： 本研究は圧縮センシングを用いた自由呼吸下での多相ダイナミックEOB-MRIを撮像された96人の患者を対象とした。多相ダイナミック撮像として自由呼吸下で11秒毎に1相を5分間、脂肪抑制T1強調画像を撮像し、単純1相と造影28相を撮像した。造影剤投与後20分後に肝細胞相を撮像し、30相目とした。ROI: region of intensityを肝右葉に2つ、左葉に1つを脈管を避けながら可能な限り大きく設定した。3つのROIの信号強度の平均値をそれぞれの時相の信号強度とした。 以下の増強効果のパラメータについて評価した。 CER (contrast enhancement ratio) CERy-x: (SIy -SIx)/SIx (x相目からy相目)とし、 CER4-pre：動脈相 CER7-5：門脈相から動脈相にかけて CER7-pre：門脈相 CER28-pre：5分早期肝細胞相 CER28-7：門脈相から5分早期肝細胞相 CERHBP-pre：20分肝細胞相 GRL (gradient of regression line)：回帰曲線の傾き GRLy-x: x相目からy相目とし、 GRL4-2：動脈相での傾き GRL7-4 ：門脈相での傾き GRL 7-2 ：動脈相、門脈相にかけての傾き GRL 28-7：門脈相から早期肝細胞相での傾き 先行研究によると、肝実質の線維化の重症度(F0-F2 vs F3-F4)に基づいてCERHBP-preでcut off値を0.703として肝細胞相での増強効果がinsufficient HBP enhancement groupとsufficient HBP enhancement groupに分けれるとしている。CERHBP-pre<0.703またはCERHBP-pre>0.703により患者を2群に分け、CERy-x、GRLy-xについて検討した。 上記に加えて年齢、性別、総ビリルビン、プロトロンビン時間、アルブミン、eGFRについても、この2群間で比較した(ウィルコクソンの順位和検定)。 肝細胞相の増強効果に対する影響の大きさを調べるためにノンパラメトリック検定も用いられた(スピアマンの順位相関係数)。 結果： 動脈相(CER4-pre、GRL4-2)に関する結果として、これらはsufficient HBP enhancement groupがinsufficient HBP enhancement groupの間に有意差を認めなかった。 動脈門脈相(1相目～7相目)に関する結果としては、CER7-preはsufficient HBP enhancement groupがinsufficient HBP enhancement groupより有意に高い値となった(0.55 vs 0.44, p<0.001)。CER4-pre、GRL4-2、Gradient7-4、Gradient7-2では2群間に有意差は見られなかった。 5分後の早期肝細胞相(1相目～28相目)に関する結果としては、CER28-pre、CER28-7、GRL28-7においてsufficient HBP enhancement groupがinsufficient HBP enhancement groupより有意に高い値となった(0.64 vs 0.47, 0.10 vs 0.03, 1.27 vs 0.27、すべてp<0.001)。 血液データ(総ビリルビン、プロトロビン時間、アルブミン、eGFR)においても2群間で有意差が認められた(p=0.004-0.049)。CER7-pre、CER28-pre、CER28-7、GRL28-7の各パラメータは血液データのパラメータよりも相関係数が高かった。 CER28-preが最も相関係数が高かった(0.838)。 考察： 動脈相では2群間(sufficient HBP enhancement groupとinsufficient HBP enhancement group)に有意差を認めず、門脈相のパラメータでは有意差が見られた。機序としては推測になってしまうが、肝の線維化の進行に伴い門脈血流は低下しやすいが、動脈血流は比較的保たれることが原因であろうか。 また、肝細胞相の信号強度は、血液データなどによって得られた肝機能を示す数値と相関することはこれまでにも報告されてきた。肝機能が良好であるほど、肝細胞がEOBを取り込みやすいためとされる。 本研究では腎機能と肝細胞相の信号強度とにも相関が見られたが、腎機能が低い症例の方がより肝排泄の割合が増えるからと思われた。 本研究のように、ダイナミック撮像中に得られるパラメータが肝細胞相における肝実質の信号強度と相関することを報告した研究はこれまでになかった。 CER7-pre、CER28-pre、CER28-7、GRL28-7の各パラメータは、いずれも血液データのパラメータよりも相関係数が高かった。 本研究のようにダイナミック撮像中に得られたパラメータを用いれば、血液データよりも高い精度で肝実質の信号強度を予測することができる。 これにより、肝細胞相の撮像タイミングを症例により短縮できることが期待される。 結語： 圧縮センシングを用いた自由呼吸下でのEOB-MRIのダイナミック撮像おいて、肝実質の信号強度の変化を連続データとして捉えることにより得られたパラメータは、肝細胞相での肝実質の信号強度と強い相関を示す。これにより、肝細胞相の撮像タイミングを症例により短縮できることが期待される。

ダントロレン(DAN)はRyR2のN末端ドメインLeu601-Cys620に直接結合し、RyR2の4量体構造を安定化させることにより、RyR2からの拡張期Ca2+漏出を防ぐ。以前我々は、RyR2へのCaM高親和性KIマウス(V3599K)を用いて、横行大動脈縮窄(TAC)による圧過負荷誘発性心肥大マウスモデルにおいてRyR2からのCaM解離を抑制することで、Ca2+漏出を防ぎ、左室リモデリングを抑制することを報告した。そこで本研究では、横行大動脈縮窄（TAC）による圧負荷誘発性心肥大マウスモデルにおいてダントロレンの慢性投与がCaMとRyR2の結合親和性を遺伝的に強化した場合と同様の機序で左室リモデリングを抑制するかを調べた。横行大動脈縮窄（TAC）による圧負荷誘発性心肥大マウスモデルを作成した。野生型マウスを、Sham群、TAC群、TAC-DAN群(ダントロレン20mg/kg/day腹腔内投与)の3群に割り付けた。ShamまたはTAC手術から8週後の生存率、心機能および組織評価、単離心筋細胞を用いたCa2+ハンドリング、RyR2-CaM結合性の評価を行った。TAC-DAN群はTAC群と比較し、TAC手術から8週後の生存率は良好であった(TAC群 49% vs TAC-DAN群83%)。また、心エコーと心筋組織においては、TAC群で認めた左室リモデリングは、TAC-DAN群で抑制された。TAC手術から8週後の単離心筋細胞ではTAC群で拡張期Ca2+スパーク頻度の増加およびRyR2-CaM結合親和性の低下を認めたが、TAC-DAN群ではそれが抑制された。我々の研究はダントロレンの慢性投与によりRyR2を安定化させ、RyR2からのCaM解離を抑制することで、RyR2からの拡張期Ca2+漏出を防ぎ、左室リモデリングが抑制され、予後が改善することを示した。

本研究の目的は、皮膚潰瘍モデルマウスにおいて、凍結保存した他家線維芽細胞シートの治療効果を検討することである。他家細胞シートの凍結保存が可能であれば、様々な疾患への応用が可能であり、大幅なコストダウンによる再生医療の普及に貢献できると考えられる。本研究では、3Dフリーザーを用いて線維芽細胞シートの凍結を行った。凍結融解した線維芽細胞シートは、非凍結線維芽細胞シートと比較して、細胞生存率は約80であり、vascularendothelial growth factor VEGF ）、hepatocyte growth factor HGF）、stromalderived factor 1α SDF1αの培養上清中の濃度が50％以上で、transforminggrowth factor β1 TGFβ1の分泌能は同等であった。皮膚潰瘍モデルマウスにおいて、非凍結線維芽細胞シート群と凍結融解した線維芽細胞シート群の間で、自家細胞、他家細胞のどちらも創傷治癒率に差はなかった。また、血管新生の程度も同等であった。治癒組織におけるCD3陽性細胞数は、自家線維芽細胞シート群と比較して他家線維芽細胞シート群で多く見られた。しかし、病理組織学的には、凍結融解した他家線維芽細胞シート群の線維化、新生血管密度、創傷治癒速度は、非凍結他家線維芽細胞シート群に比べて凍結融解した自家線維芽細胞シート群に類似していた。これらの結果から、凍結融解した他家線維芽細胞シートが難治性皮膚潰瘍に対する有望な治療オプションとなる可能性が示唆された。