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(Sugisawa et al. JAT 2012)、遺伝子解析結果による重症群の選別(Ohta et al, submitted)などの成果を挙げている。また、動脈硬化性疾患予防ガイドラインの第9章FHの項の作成のための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)、および診療指針作成など、日本におけるFHの診療基盤整備に大きな役割を果たしている。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のプロテオーム技術により、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, 2004) 。また、FHの原因遺伝子の1つであり、創薬のターゲット分子であるPCSK9タンパクの活性型と不活性型に分けて測定する方法の確立に成功し、LDLアフェレシスにより、いずれの型も除去されることを明らかにした(Hori M, et al. J Clin Endoclinol Met 2014)。また、善玉コレステロールとされているHDLの、マクロファージからのコレステロール引き抜き能や抗酸化力のアッセイを確立し、FHにおいてはアキレス腱厚や頚動脈硬化、心血管疾患の存在とHDL機能が関連することを明らかにした（Ogura M, et al. 投稿中）。

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。当部と大阪大学薬学部との共同研究により従来のアンチセンス核酸の、特異性の低さ、体内での易分解性を克服した架橋型人工核酸(BNA)の開発に成功している。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い、高い効果と安全性を示すことを報告した(Yamamoto T, et al 2012)。さらに、BNAより高いmRNAに対する結合親和性、酵素耐性を示すAmNAの開発を行っており、AmNA搭載アンチセンスを用いて、PCSK9を標的としたアンチセンスの非臨床安全性試験を開始している。

1. 家族性高コレステロール血症(FH)の臨床研究（1）遺伝子解析
   当センターにてフォロー中のFHヘテロ接合体281例の遺伝子解析結果から、11種類のPCSK9 バリアントが検出された。特に、LDLR 変異とPCSK9 V4I バリアントの両方を有する患者は、LDLR 変異のみ有する患者に比較して、冠動脈疾患の頻度が高く、高LDL-C 値を示すことを明らかにした (Ohta N et al.論文投稿中)。
2. 家族性高コレステロール血症(FH)の臨床研究（2）LDLアフェレシス治療効果のメカニズム解析
   FHホモ及び重篤なヘテロ接合体に用いられているLDLアフェレシス治療により、高コレステロール血症の標的分子として注目されているPCSK9が除去されることを明らかにし、一部のPCSK9 は、血中で LDL (APOB) と結合していることを証明した (Hori M, et al. JCEM, 2015)。
3. 新規架橋型人工核酸搭載アンチセンス医薬の開発（1）PCSK9
   昨年度の研究成果より得られた開発候補化合物の臨床応用に向けて、非臨床試験の計画作成や候補化合物の定量法の構築およびバリデーション、マウスにおける予備毒性試験が完了した。また、PMDAの対面助言を受け、臨床応用に向けて大きく前進したと言える。
4. 新規架橋型人工核酸搭載アンチセンス医薬の開発（2）ApoCⅢ
   スクリーニングにより得られたアンチセンス分子と既存の脂質低下薬であるフィブラート系製剤との比較実験を実施した。その結果、本アンチセンス分子のようなApoCⅢ選択的阻害薬にはTG低下作用のみならず、善玉コレステロールとされるHDL-Cの上昇作用を有することが分かった。
5. 動脈硬化モデルマウスにおける動脈硬化のイメージング
   薬効評価や遺伝子改変マウスの病態解析のために、CTや超音波を用いて動脈硬化のイメージングと病理組織学的解析を行っている。本年度は、CT計測値と生体内の実際の脂肪量が良い相関を示すことを示した。また、動脈硬化病変の石灰化の定量に成功し、非侵襲的に継時的なfollow-upにおいて有用な解析手法の一つと考えられた。
6. 遺伝子改変マウスを用いたニューロメジンU(NMU)の脂質代謝及び炎症との関わりに関する研究
   NMUの脂質代謝における役割を明らかにするため、Apoe-/-Nmu-/- マウスを作製し、病態解析を行った。Apoe-/-Nmu-/- マウスでは、Apoe-/- マウスに比較して、血清 VLDL 中のコレステロール(VLDL-C) の上昇が認められたが、カイロミクロン (CM) 中及び VLDL 中のトリグリセリド (CM-TG, VLDL-TG) の顕著な増加も認められた。また、Nmu-/- マウスは、高コレステロール食負荷により、肝細胞にコレステロール及びコレステリンが蓄積し脂肪性肝炎が誘発された。
7. 高比重リポ蛋白（HDL）の機能に関する臨床研究
   善玉リポ蛋白と考えられているHDLの機能のうち、マクロファージからのコレステロール引き抜き能や抗酸化力のアッセイを確立した。現在、予防検診部、心臓血管内科、脳神経内科、糖尿病・代謝内科との共同研究を進めており、HDL機能が新しいリスクマーカーおよび治療ターゲットとなりうるかについて検討を進めている。
8. 間葉系幹細胞培養上清（MSC-CM）を用いた新規動脈硬化性疾患予防及び治療法の開発
   MSC-CMが動脈硬化性病変を形成する細胞へ与える作用をin vitroで検証した。　　炎症性刺激下で、血管内皮細胞及びマクロファージ(Mφ)をMSC-CMで培養により、血管内皮細胞の接着関連分子、MφのＭ1マーカーの発現低下、さらにMSC-CMの濃縮により、これらの作用がさらに増強することが明らかになった。
9. アンチセンス核酸におけるコンジュゲート分子の最適化
   PCSK9標的型アンチセンス核酸に対し、種々のリンカーでコレステロールを結合させ、薬効、動態及び毒性についてin vivoの系で評価した。リンカーの化学構造がアンチセンス核酸の肝臓移行性、細胞指向性に大きく寄与すること、コレステロール分子を離脱させる設計を行うと、高い効果が得られることが明らかになった。
10. L7Aeタンパク質を用いた新規核酸デリバリーデバイスの開発
    L7AeのN末端にLDL受容体結合ドメインを融合させ、C末端にリポタンパク質結合ペプチドを融合させた改良型デリバリーデバイスを用いてApob標的型siRNAをマウス肝細胞株に導入し、その細胞導入性と薬効を検証した。本デリバリーデバイスを用いることにより、高い細胞導入効率を示した。

1. Uto-Kondo H, Ayaori M, Nakaya K, Takiguchi S, Yakushiji E, Ogura M, Terao Y, Ozasa H, Sasaki M, Komatsu T, Sotherden GM, Hosoai T, Sakurada M and Ikewaki K. Citrulline increases cholesterol efflux from macrophages in vitro and ex vivo via ATP-binding cassette transporters. Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition. 55, 32-39, 2014.
2. Yamahara K, Harada K, Ohshima M, Ishikane S, Ohnishi S, Tsuda H, Otani K, Taguchi A, Soma T, Ogawa H, Katsuragi S, Yoshimatsu J, Harada-Shiba M, Kangawa K and Ikeda T. Comparison of Angiogenic, Cytoprotective, and Immunosuppressive Properties of Human Amnion- and Chorion-Derived Mesenchymal Stem Cells. PLOS ONE. 9, , 2014.
3. Tsuji M, Taguchi A, Ohshima M, Kasahara Y, Sato Y, Tsuda H, Otani K, Yamahara K, Ihara M, Harada-Shiba M, Ikeda T and Matsuyama T. EFFECTS OF INTRAVENOUS ADMINISTRATION OF UMBILICAL CORD BLOOD CD34(+) CELLS IN A MOUSE MODEL OF NEONATAL STROKE. Neuroscience. 263, 148-158, 2014.
4. Nagasaki Y, Yamazaki T, Kikuchi A and Harada-Shiba M. Elevated atherogenic index following oral administration of quaternized polyamine nanogels. Colloids and Surfaces B:Biointerfaces. 113, 237-242, 2014.
5. Yamamoto T, Fujii N, Yasuhara H, Wada S, Wada F, Shigesada N, Harada-Shiba M and Obika S. Evaluation of Multiple-Turnover Capability of Locked Nucleic Acid Antisense Oligonucleotides in Cell-Free RNase H-Mediated Antisense Reaction and in Mice. Nucleic Acid Therapeutics. 24, 283-290, 2014.
6. Uto-Kondo H, Ayaori M, Sotherden GM, Nakaya K, Sasaki M, Yogo M, Komatsu T, Takiguchi S, Yakushiji E, Ogura M, Nishida T, Endo Y and Ikewaki K. Ezetimibe enhances macrophage reverse cholesterol transport in hamsters: contribution of hepato-biliary pathway. Biochimica et Biophysica Acta. 1,841, 1247-1255, 2014.
7. Teramoto T, Sasaki J, Ishibashi S, Birou S, Daida H, Dohi S, Egusa G, Hiro T, Hirobe K, Iida M, Kihara S, Kinoshita M, Maruyama C, Ohta T, Okamura T, Yamashita S, Yokode M, Yokote K, Harada-Shiba M, Arai H, Bujo H, Nohara A, Oikawa S, Okada T and Wakatsuki A. Familial hypercholesterolemia. Journal of Atherosclerosis and Thrombosis. 21, 6-10, 2014.
8. Sasaki M, Terao Y, Ayaori M, Uto-Kondo H, Iizuka M, Yogo M, Hagisawa K, Takiguchi S, Yakushiji E, Nakaya K, Ogura M, Komatsu T and Ikewaki K. Hepatic overexpression of idol increases circulating protein convertase subtilisin/kexin type 9 in mice and hamsters via dual mechanisms: sterol regulatory element-binding protein 2 and low-density lipoprotein receptor-dependent pathways. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 34, 1171-1178, 2014.
9. Yokoyama S, Ueshima H, Miida T, Nakamura M, Takata K, Fukukawa T, Goto T, Harada-Shiba M, Sano M, Kato K and Matsuda K. High-Density Lipoprotein Levels Have Markedly Increased Over the Past Twenty Years in Japan. Journal of Atherosclerosis and Thrombosis. 21, 151-160, 2014.
10. Ohshima M, Taguchi A, Tsuda H, Sato Y, Yamahara K, Harada-Shiba M, Miyazato M, Ikeda T, Iida H and Tsuji M. Intraperitoneal and intravenous deliveries are not comparable in terms of drug efficacy and cell distribution in neonatal mice with hypoxia-ischemia. Brain and Development. e-pub, , 2014.
11. Yamamoto T, Obika S, Nakatani M, Yasuhara H, Wada F, Shibata E, Shibata MA and Harada-Shiba M. Locked nucleic acid antisense inhibitor targeting apolipoprotein C-III efficiently and preferentially removes triglyceride from large very low-density lipoprotein particles in murine plasma. European Journal of Pharmacology. 723, 353-359, 2014.
12. Yuasa Y, Osaki T, Makino H, Iwamoto N, Kishimoto I, Usami M, Minamino N and Harada-Shiba M. Proteomic Analysis of Proteins Eliminated by Low-Density Lipoprotein Apheresis. Therapeutic Apheresis and Dialysis. 18, 93-102, 2014.
13. Tachibana Y, Munisso MC, Kamata W, Kitagawa M, Harada-Shiba M and Yamaoka T. Quick nuclear transportation of siRNA and in vivo hepatic ApoB gene silencing with galactose-bearing polymeric carrier. Journal of Biotechnology. 175, 15-21, 2014.
14. Hori M, Ishihara M, Yuasa Y, Makino H, Yanagi K, Tamanaha T, Kishimoto I, Kujiraoka T, Hattori H and Harada-Shiba M. Removal of plasma mature and furin-cleaved proprotein convertase subtilisin/kexin 9 (pcsk9) by low-density lipoprotein-apheresis in familial hypercholesterolemia: Development and application of a new assay for pcsk9. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism . , , 2014.
15. Pang J, Sullivan D, R, Harada-Shiba M, YA Ding P, Selvey S, Ail S and Watts G F. Significant Gaps in Awareness of Familial Hypercholesterolaemia among Physicians in selected Asia-Pacific Countries: a Pilot Study. Journal of Clinical Lipidology. in　press, , .
16. 斯波 真理子. すべては患者さんのために－脂質代謝異常研究の最前線で. 糖尿病診療マスター. 12, 772-778, 2014.
17. 小倉 正恒, 斯波 真理子. 家族性高コレステロール血症. Current Therapy. 32, 95, 2014.
18. 斯波 真理子. 家族性高コレステロール血症. あなたも名医！　パターンで把握する脂質異常症治療. 31, 134-138, 2014.
19. 斯波 真理子. 家族性高コレステロール血症（FH）. 診断と治療. 102, 757-761, 2014.
20. 小倉 正恒, 斯波 真理子. 家族性高コレステロール血症（PCSK9,ARH）と黄色腫,動脈硬化. The Lipid. 25, , 2014.
21. 槇野 久士, 斯波 真理子. 家族性高コレステロール血症に対するLDLアフェレシスの治療効果と臨床評価方法. 日本アフェレシス学会雑誌. 33, 129-134, 2014.
22. 小倉 正恒, 斯波 真理子. 家族性高コレステロール血症を再考する. Vascular Medicine. 10, , 2014.
23. 小倉 正恒, 斯波 真理子. 脂質異常症. 内科. 113, 1558-1561, 2014.
24. 和田 郁人, 山本 剛史, 小比賀 聡, 斯波 真理子. 新規人工核酸を基盤とした循環器疾患の新たな治療薬の開発. 循環器病の進歩. , 60-68, 2014.
25. 斯波 真理子. 人を見たら泥棒と思え. Medical Practice. 31, 486, 2014.
26. 斯波 真理子. 日常診療で必ず出会う“家族性高コレステロール血症”を見逃さない為に. 小倉内科医会誌. 36, 86, 2014.
27. 槇野 久士, 斯波 真理子. Low density lipoprotein(LDL)アフェレシス. 人工臓器. 43, 197-201, 2014.