病態代謝部
研究活動の概要

病態代謝部においては循環器疾患の克服を目的として、重篤な循環器疾患発症の基礎となる脂質代謝異常の発症機序や病態生理を解明すること、さらに動脈硬化症発症や進展へのメカニズムを解明し、有効な治療法の開発に関わる研究を、循環器および代謝内科学、病理学、分子生物学、材料工学、薬学、生化学、細胞生物学などの知識および技術を用いて実施している。

病態代謝部では、特に重篤な循環器疾患を合併する脂質代謝異常として、家族性高コレステロール血症(FH)の臨床研究とそれに基づく診療指針の作成を行ってきた。斯波は外来においてFHへテロ接合体439例、ホモ接合体14例をフォローしており、これらの臨床データを用いてFHの実態把握、冠動脈疾患(CAD)発症のリスク因子の重みを定量化、FHの中でも特に高いリスクを有する集団を抽出することに成功している(Sugisawa et al. JAT 2012)。また、動脈硬化性疾患予防ガイドラインの第9章FHの項の作成のために、FHガイドライン検討委員会を立ち上げ、多施設共同研究の成果を元にFHの診断基準 (Harada-Shiba et al. JAT 2012)、および診療指針を作成するなど、日本におけるFHの診療基盤整備に大きな役割を果たした。FHホモ接合体および重症ヘテロ接合体に対するLDLアフェレシス治療も先駆的に行っており、本年度は特定疾患に認定されているFHホモ接合体のデータを解析し、我が国における最初のFHホモ接合体の治療実態についても報告している。LDLアフェレシスにはLDLの除去以外にも効果があると考えられており、分子薬理部との共同研究により、LDLアフェレシスにより除去される物質についてプロテオーム技術による網羅的解析を行っている。すでに凝固、炎症、血栓関連蛋白質、及び接着因子など多くの蛋白質が同定されている(Yuasa Y, et al. Ther Apher Dial, in press) 。

FHに対する新しい治療法の開発として、当部では新規架橋型人工核酸医薬の開発を行なっている。従来のアンチセンス核酸は、標的分子への特異性が低いこと、体内では急速に酵素により分解されてしまうことなどから、治療への応用が困難であった。当部と大阪大学薬学部との共同研究により開発された架橋型人工核酸(BNA)は、従来のものに比べて10万倍のmRNAとの結合親和性を示し、酵素耐性能も獲得しており、治療への応用が期待されている。当部では、LDL受容体に対する分解活性を有し、機能上昇変異によりFHを呈するPCSK9遺伝子、LDL粒子の主な構成蛋白であるアポリポプロテインB(ApoB)、高TG血症に深く関わり、動脈壁に直接作用して動脈硬化の発症を促すアポリポプロテインCⅢを標的遺伝子として、疾患モデル動物を用いた治療実験を行っている。PCSK9に対するBNA搭載アンチセンス投与により、高脂血症モデル動物の治療実験に成功した(Yamamoto T, et al. Mol Ther-Nucleic Acids, 2012)。ApoBに対するBNA搭載siRNAについては、コレステロールを付加するなどの条件を検討し、25日間、高い治療効果を示す条件設定に成功した(Wada S, et al. Mol Ther-Nucleic Acids, 2012)。

2012年の主な研究成果
  • 当院にて診療を受けたFHヘテロ接合体患者データを用いて、特にCADリスクが高い群を選択する目的で、初診時のLDL-C値、アキレス腱の厚さを3分位に分けてCADリスクを解析し、LDL-Cが260 mg/dL以上、あるいはアキレス腱が14.5 mm以上の群において、LDL-Cが260 mg/dL未満、アキレス腱が14.5 mm未満の群に比較し20倍以上であることを明らかとした(Sugisawa et al. JAT 2012)。
  • 動脈硬化性疾患予防ガイドライン2012の家族性高コレステロール血症の項について、FHガイドライン検討委員会を立ち上げ、診断基準および治療指針を作成し、ガイドライン作成に寄与した（動脈硬化性疾患予防ガイドライン2012、Harada-Shiba et al. JAT 2012）。
  • 家族性高コレステロール血症260例の遺伝子解析を行い、43.4%にLDLR遺伝子の変異、9.2%にPCSK9遺伝子の変異、3.8%にLDLRとPCSK9の両方に変異を認めた。特に
    • LDLRとPCSK9の両方に変異を認める群で、未治療時LDL-C値が高値、アキレス腱厚が厚いこと、冠動脈疾患の頻度が高いこと、薬剤に抵抗姓であることが示された。
  • 高脂血症モデルマウスに対して、PCSK9に対する新規架橋型人工核酸(2’4’-BNA/LNA)搭載アンチセンスがin vitroおよびin vivoにおいて従来のアンチセンスに比し遺伝子発現の抑制に著効を示すことが明らかになった（Yamamoto et al. Mol Ther-Nucleic Acids 2012）。
  • ApoBに対するsiRNAに(2’4’-BNA/LNA)を搭載したもの、コレステロール修飾をしたもの、メチル化したもの、フォスフォチオエート化したものについて、in vitroおよびin vivoでの遺伝子発現抑制効果および免疫反応惹起を検討した(Wada et al. Mol Ther-Nucleic Acids 2012)。
  • 日本において特定疾患に認定されているFHホモ接合体130例について、その病態、治療実態を調査して報告した。
  • LDLアフェレシスにより除去される物質についてプロテオーム技術による網羅的解析を行い、凝固、炎症、血栓関連蛋白質、及び接着因子など多くの蛋白質が同定されたことを報告した(Yuasa Y, et al. Ther Apher Dial, in press)。
研究業績
  1. Fujikura J., Nakao K., Sone M., Noguchi M., Mori E., Naito M., Taura D., Harada-Shiba M., Kishimoto I., Watanabe A., Asaka I., Hosoda K. and Nakao K. Induced pluripotent stem cells generated from diabetic patients with mitochondrial DNA A3243G mutation. Diabetologia 55, 1689-98, 2012.
  2. Yokoyama S., Yamashita S., Ishibashi S., Sone H., Oikawa S., Shirai K., Ohta T., Bujo H., Kobayashi J., Arai H., Harada-Shiba M., Eto M., Hayashi T., Gotoda T., Suzuki H. and Yamada N. Background to discuss guidelines for control of plasma HDL-cholesterol in Japan. J Atheroscler Thromb 19, 207-12, 2012.
  3. Gotoda T., Shirai K., Ohta T., Kobayashi J., Yokoyama S., Oikawa S., Bujo H., Ishibashi S., Arai H., Yamashita S., Harada-Shiba M., Eto M., Hayashi T., Sone H., Suzuki H., Yamada N., Research Committee for Primary Hyperlipidemia Research on Measures against Intractable Diseases by the Ministry of Health Labour and Welfare in Japan. Diagnosis and management of type I and type V hyperlipoproteinemia. J Atheroscler Thromb 19, 1-12, 2012.
  4. Harada-Shiba M., Arai H., Oikawa S., Ohta T., Okada T., Okamura T., Nohara A., Bujo H., Yokote K., Wakatsuki A., Ishibashi S. and Yamashita S. Guidelines for the management of familial hypercholesterolemia. J Atheroscler Thromb 19, 1043-60, 2012.
  5. Arai H., Ishibashi S., Bujo H., Hayashi T., Yokoyama S., Oikawa S., Kobayashi J., Shirai K., Ota T., Yamashita S., Gotoda T., Harada-Shiba M., Sone H., Eto M., Suzuki H., Yamada N., Research Committee for Primary Hyperlipidemia Research on Measures against Intractable Diseases by the Ministry of Health Labour and Welfare in Japan. Management of type IIb dyslipidemia. J Atheroscler Thromb 19, 105-14, 2012.
  6. Harada-Shiba M., Arai H., Okamura T., Yokote K., Oikawa S., Nohara A., Okada T., Ohta T., Bujo H., Watanabe M., Wakatsuki A. and Yamashita S. Multicenter study to determine the diagnosis criteria of heterozygous familial hypercholesterolemia in Japan. J Atheroscler Thromb 19, 1019-26, 2012.
  7. Kang J. H., Tachibana Y., Obika S., Harada-Shiba M. and Yamaoka T. Efficient reduction of serum cholesterol by combining a liver-targeted gene delivery system with chemically modified apolipoprotein B siRNA. J Control Release 163, 119-24, 2012.
  8. Sugisawa T., Okamura T., Makino H., Watanabe M., Kishimoto I., Miyamoto Y., Iwamoto N., Yamamoto A., Yokoyama S. and Harada-Shiba M. Defining Patients at Extremely High Risk for Coronary Artery Disease in Heterozygous Familial Hypercholesterolemia. Journal of Atherosclerosis and Thrombosis 19, 369-375, 2012.
  9. Yamamoto T., Yasuhara H., Wada F., Harada-Shiba M., Imanishi T. and Obika S. Superior silencing by 2’,4’-BNANC-based short antisense oligonucleotides compared to 2’,4’-BNA/LNA-based apolipoprotein B antisense inhibitors. Journal of Nucleic Acids, 2012.
  10. Shibata M, A., Ambati J., Shibata E., Yoshidome K. and Harada-Shiba M. Mammary cancer gene therapy targeting lymphangiogenesis:VEGF-C siRNA and soluble VEGF receptor-s, a splicing variant. Medical Molecular Morphology 45, 179-184, 2012.
  11. Uchida S., Itaka K., Chen Q., Osada K., Ishii T., Shibata M. A., Harada-Shiba M. and Kataoka K. PEGylated polyplex with optimized PEG shielding enhances gene introduction in lungs by minimizing inflammatory responses. Mol Ther 20, 1196-203, 2012.
  12. Yamamoto T., Harada-Shiba M., Nakatani M., Wada S., Yasuhara H., Narukawa K., Sasaki K., Shibata M. A., Torigoe H., Yamaoka T., Imanishi T. and Obika S. Cholesterol-lowering Action of BNA-based Antisense Oligonucleotides Targeting PCSK9 in Atherogenic Diet-induced Hypercholesterolemic Mice. Mol Ther Nucleic Acids 1, e22, 2012.
  13. Wada S., Obika S., Shibata M., Yamamoto T., Nakatani M., Yamaoka T., Torigoe H. and M. Harada-S. Development of a 2’,４’-BNA/LNA based siRNA for dyslipidemia and assessment of the effects of its chemical modifications in vivo. Molecular Therapy - Nucleic Acids, 2012.
  14. 田中 彩子, 岩本 紀之, 槇野 久士, 田中 裕史, 松田 均, 湊谷 謙司, 斯波 真理子. 濃厚な大動脈瘤の家族歴を有する家族性高コレステロール血症の１例. Progress in Medicine 32, 157-162, 2012.
  15. 柴田 雅朗, Ambati Jayakrishna, 柴田 映子, Albuquerque Romulo J.C., 森本 純司, 斯波 真理子, 藤岡 重和, 伊藤 裕子, 大槻 勝紀. リンパ管の形態および機能の形成機構　最近の知見 スプライシング・バリアントである可溶性VEGF受容体2型のマウス乳癌リンパ節転移に対する抑制効果. リンパ学 35, 23-28, 2012.
  16. 斯波 真理子. 【女性の脂質異常症をどう管理するか】 家族性高コレステロール血症患者の管理. 産科と婦人科 79, 1007-1011, 2012.
  17. 斯波 真理子. 家族性高コレステロール血症. 先天代謝異常症候群（第２版） 下, 37-41, 2012.
  18. 斯波 真理子. 身近にいる家族性高脂血症. 日経メディカル 4, 34-35, 2012.
  19. 斯波 真理子. 【先天代謝異常症候群(第2版)(下)-病因・病態研究、診断・治療の進歩-】 脂質代謝異常　高コレステロール血症　常染色体劣性遺伝性高コレステロール血症. 日本臨床 別冊, 42-46, 2012.
  20. 斯波 真理子. 【ASOの診断と治療】 LDLアフェレシスの適応の是非　日本と世界の違い. Circulation 2, 92-99, 2012.
  21. 斯波 真理子. 高LDLコレステロール血症. Current Therapy 30, 33-38;, 2012.
  22. 斯波 真理子. 【脂質異常症　動脈硬化性疾患を予防する実践的治療戦略】 治療/実地医家のための脂質異常症の実践的治療の進めかた　家族性高コレステロール血症とその実践的治療法. Medical Practice 29, 2131-2134, 2012.
  23. 斯波 真理子. 誰もが遭遇するヘテロ接合型ＦＨアキレス腱の触診を. Medical Tribune circulation today 2012 7, 7, 2012.