筋形成型オリゴ DNA が血管平滑筋の分化と炎症に及ぼす作用

三好愛¹, 二橋佑磨², 三谷塁一^1,2, 梅澤公二^1,2,3, 下里剛士^1,2,3, 高谷智英^1,2,3.

信州大学大学院総合理工学研究科.
信州大学大学院総合医理工学研究科.
信州大学バイオメディカル研究所.

第22回日本抗加齢医学会 (大阪), 2022/06/18 (口演).

Abstract

【目的】心血管疾患の危険因子である動脈硬化では、血管平滑筋細胞の脱分化と異常増殖、石灰化、炎症反応などが複合的に生じる。したがって、血管平滑筋細胞の形質の制御は、動脈硬化の予防や治療において重要な課題である。我々は最近、18塩基のオリゴ DNA である iSN04 が、アプタマー (核酸抗体) としてヌクレオリンに直接結合し、骨格筋分化を促進する筋形成型オリゴ DNA として機能すること、同時に iSN04 は、筋芽細胞の炎症応答を抑制することを報告した。本研究では、血管平滑筋の分化と炎症における iSN04 の作用を検討した。

【方法】ラット血管平滑筋細胞株 A10 を iSN04 添加培地で４日間培養し、平滑筋型アクチン (SMA) の免疫染色によって分化を評価した。また、iSN04 添加培地で A10 を24時間培養し、EdU 染色によって細胞増殖を検討した。さらに、iSN04 を前処理した A10 におけるTNF-α 依存的な炎症性サイトカインの発現を、qPCR とルシフェラーゼアッセイで定量した。石灰化における iSN04 の作用を検討するため、マウス前駆骨芽細胞株 MC3T3-E1 を用いた。iSN04 添加培地で MC3T3-E1 を分化誘導し、48時間後にアルカリフォスファターゼ (ALP) 染色によって骨分化を評価した。

【結果】iSN04 を投与した A10 では、細胞核あたりの SMA 蛍光強度が有意に上昇し、EdU 陽性細胞率が有意に減少した。また、iSN04 を前処理した A10 では、TNF-α 刺激による炎症性サイトカイン (IL-6, IL-8, MCP-1) の発現誘導と NF-κB の転写活性が有意に抑制された。これらの結果から iSN04 は平滑筋細胞の分化を促進し、増殖と炎症を抑制することがわかった。また、iSN04 を投与した MC3T3-E1 では ALP 活性が著明に減少したことから、iSN04 は骨分化を抑制することが示唆された。

【結論】iSN04 が血管平滑筋細胞の分化を誘導し、増殖と炎症を抑制することが明らかになった。さらに、iSN04 は骨分化を阻害したことから、血管平滑筋の石灰化も抑制することが期待される。iSN04 は動脈硬化における平滑筋の過剰増殖や炎症応答、石灰化を抑制する核酸医薬のシーズとして期待される。