肺高血圧症におけるヒト内在性レトロウイルスの肺動脈内皮細胞に対する影響

人内源性逆转录病毒对肺动脉高压肺动脉内皮细胞的影响

• 批准号: 21K16141
• 负责人: 大槻 祥一郎
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Mie University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K16141/
• 关键词: 肺高血圧; ヒト内在性レトロウイルス; 肺動脈内皮細胞

【背景】近年、肺動脈性肺高血圧(PAH)患者に於ける循環血液中単球及び肺動脈外膜に浸潤したマクロファージで、ヒト内在性レトロウイルス(HERV)タンパク質が高発現していることが報告された。さらに組み替えHERV蛋白質を用いた動物実験で、HERV蛋白質が肺動脈内皮細胞(PAEC)の炎症性サイトカイン(IL6)を増加させ、ラットの肺高血圧を誘発することが報告された。我々は、PAHに於ける単球由来HERV蛋白質のPAECに対する作用機序について検証を行った。【方法】HERV蛋白質を過剰発現させた単球とPAECを共培養し、細胞表現型、遺伝子発現の変化を評価した。また超遠心分離機により単球培養液に放出されたHERV蛋白質を含有する小胞を単離し、マウスに５週間経静脈投与した。マウスPAECに於ける炎症、内皮間葉転換、肺高血圧の誘発の有無について検証した。また作用機序に関しては、HERV蛋白質の候補受容体(TLR4、MCAM)について、siRNAによるノックダウン実験を用いて検証を行った。【結果】HERV蛋白質を過剰発現させた単球と共培養したPAECは、平滑筋様の形態変化を示し、遺伝子レベルで内皮間葉転換に関連した変化(SNAILの増加、VE-cadherin及びPECAM1の減少、αSMA及びSM22αの増加)を認めた。HERV蛋白質を多量に含有した小胞を投与したマウスでは、PAECの炎症誘発(IL6増加)、内皮間葉転換、肺高血圧が有意に誘発された。TLR4とMCAMをノックダウンしたヒトPAECでは、HERV蛋白質刺激による炎症誘発、内皮間葉転換が抑制された。【結論】単球由来のHERV蛋白質は、受容体(TLR4、MCAM)を介して炎症、内皮間葉転換、肺高血圧を誘導することが示された。新たなPAHの病態解明により、新規治療標的の同定に繋がる可能性がある。

Background: In recent years, patients with pulmonary hypertension (PAH) have been reported to have high levels of circulating blood and pulmonary adventitia infiltration. In recent years, HERV protein has been used in animal studies, and HERV protein has been reported to increase the inflammatory response of pulmonary endothelial cells (PAECs) and induce pulmonary hypertension. The PAH gene is derived from HERV protein and PAEC. [Methods] HERV protein development was evaluated by co-culture with PAEC, cell phenotype, and gene development. Cells containing HERV protein released from a single sphere of culture medium in an ultra-telecentric separator were isolated and injected intravenously over a period of 5 weeks. PAEC is associated with inflammation, endothelial cell turnover, and pulmonary hypertension. The mechanism of action is related to HERV protein candidate receptors (TLR4, MCAM), siRNA, and detection of HERV protein. [Results] HERV protein expression was detected in PAEC, and morphological changes of smooth muscle cells were observed in PAEC during co-culture. The correlation between HERV protein expression and endothelial mesenchymal transition was identified (increase of SNAIL, decrease of VE-cadherin and PECAM1, increase of αSMA and SM22 α). HERV protein contains a large amount of small cells and cells, PAEC inflammation induction (IL6 increase), endothelial cell turnover, pulmonary hypertension and intentional induction. TLR4 and MCAM may induce inflammation and inhibit endothelial cell turnover due to HERV protein stimulation. [Conclusion] HERV protein and receptor (TLR4, MCAM) are involved in inflammation, endothelial cell turnover and pulmonary hypertension. New PAH pathologies, new treatment targets and the possibility of identification

项目成果

単球由来ヒト内在性レトロウイルスは、受容体TLR4とMCAMを介した内皮間葉転換によりマウス肺高血圧を誘発する

单核细胞来源的人内源性逆转录病毒通过受体 TLR4 和 MCAM 介导内皮-间质转化诱导小鼠肺动脉高压

• 发表时间: 2021
• 作者: 大槻祥一郎;Shalina Taylor;Dan Li;JR Moonen;David Marciano;Rebecca Harper;Aiqin Cao;Lingli Wang;澤田博文;三谷義英;Marlene Rabinovitch
• 通讯作者: Marlene Rabinovitch

内在性レトロウイルスは内皮炎症・間葉転換、肺高血圧を誘導する

内源性逆转录病毒诱导内皮炎症、间质转化和肺动脉高压。

• 发表时间: 2021
• 作者: 大槻 祥一郎;Taylor Shalina;Li Dan;Moonen JR;Marciano David;Cao Aiqin;Wang Lingli;澤田 博文;三谷 義英;Rabinovitch Marlene
• 通讯作者: Rabinovitch Marlene