ヒト冠動脈アテローム性動脈硬化の新規内皮細胞サブタイプ発見、循環バイオマーカー OGNの臨床的可能性が拓く心血管トランスレーショナル研究の未来

バイオ試薬分野で長年実績を積み重ねてきたCloud-Cloneは、今回発表された研究において、大規模臨床血清コホートのタンパク質定量に用いる試薬を提供し、基礎から臨床応用を見据えた研究を支えました。心血管疾患が世界的な主要死亡要因となるなか、冠動脈アテローム性動脈硬化の病態解明と非侵襲的バイオマーカーの確立は、循環器医療の重要な課題です。本研究は病態メカニズムに新たな知見をもたらし、早期のリスクスクリーニングや経過観察への応用につながることが期待されます。Cloud-Cloneは今後も、世界の心血管研究の進展に貢献してまいります。

■背景
冠動脈疾患は世界における主要な死亡原因の一つであり、心筋梗塞や突然死といった重篤な心血管イベントの病態的根源が冠動脈アテローム性動脈硬化です。アテローム性動脈硬化は単なる脂質沈着ではなく、早期脂肪線条から脆弱な薄い線維性被膜プラークに至るまで多段階の病態経過において多種細胞間相互作用によって駆動される慢性血管炎症性疾患です。血管内皮細胞の機能異常が一連の病態カスケードの引き金となります。

これまでのアテローム性動脈硬化のメカニズム研究の多くはApoE/、Ldlr/など遺伝子改変マウスモデルに依存してきました。これらの動物モデルは研究の発展に大きく貢献してきた一方、冠動脈の解剖構造、細胞表現型、脂質代謝にはマウスとヒトの間に種間差が存在し、動物実験で得られた知見がヒト病変組織で再現されないケースが少なくありません。ヒト冠動脈検体の入手困難さから、病態段階別の高品質なヒト冠動脈単一細胞アトラスは長らく不足しており、ヒト血管細胞の病態状態の理解を妨げてきました。

また、現在の臨床における冠動脈評価法にも限界が存在します。冠動脈CTAや血管造影は管腔狭窄を可視化できる一方、放射線被ばくや高コストが課題であり、大規模な一般集団スクリーニングには適していません。冠動脈全体のアテローム負荷を反映できる、非侵襲的で簡便な末梢血バイオマーカーは臨床現場における未充足ニーズとなっています。信頼性の高い血清バイオマーカーが実現すれば、高リスク集団の早期リスク警告や長期的な病態モニタリングに大きな臨床的価値をもたらします。

この二つの大きな課題に対し、阜外病院心血管病国家重点実験室の研究グループが本研究を実施しました。病態進行段階の異なるヒト冠動脈組織を収集し、単一細胞RNAシーケンシングにより細胞の不均一性を解析、転写制御回路と細胞間コミュニケーションネットワークをマッピングし、臨床血清コホートを用いて分泌型タンパク質バイオマーカー候補を検証しました。本研究は基礎的な細胞メカニズムの発見から臨床応用までをつなぐ完全なトランスレーショナルパイプラインを確立しています。


図1 『Nature Cell Biology』掲載論文の掲載ページ

■主な研究成果
同チームは2026年7月、『Nature Cell Biology』にヒト冠動脈アテローム性動脈硬化の細胞レベルの病態変化に関する論文を発表しました。

●2.1 病態段階別ヒト冠動脈単一細胞アトラスの構築と新規内皮細胞サブタイプ EC5 SLCO4A1＋を同定
心臓移植ドナー19例から計56標本の冠動脈検体を取得し、正常・早期・進行期の3群に病理分類しました。単一細胞シーケンシングにより合計27,941個の高品質細胞を解析。9種の主要細胞クラス、さらにプラーク微小環境を構成する37種の血管・免疫細胞サブセットに分類しました。

図2 病態の3段階に分類した計56検体のヒト冠動脈セグメントを用い、病理評価と単一細胞RNAシーケンシング(scRNA seq)を実施(図は『Nature Cell Biology』より改変)

解析の結果、**EC5 SLCO4A1＋**という新規内皮細胞サブタイプを発見しました。この細胞は内皮前駆細胞様の特徴を持ち、病変が進行するに伴って存在割合が上昇します。本来の血管バリア機能関連遺伝子を抑制し、遊走・血管新生能を獲得して血管バリアを破綻させ、脂質浸潤と免疫細胞動員を促進することで、ヒト冠動脈プラーク進行を駆動する重要な細胞サブセットであることが明らかになりました。

●2.2 転写因子 PRDM15が病的内皮細胞リプログラミングを制御
成熟内皮細胞がEC5 SLCO4A1＋へ変化する分子トリガーを探索し、転写因子**PRDM15**が中心的制御因子であることを明らかにしました。PRDM15はゲノム上の標的領域に直接結合し、SLCO4A1をはじめEC5細胞の特徴遺伝子群を活性化し、成熟内皮細胞を病的な表現型へとリプログラミングさせます。
内皮細胞特異的な遺伝子改変マウスを用いた生体実験では、Prdm15過剰発現マウスではプラークが拡大し安定性が低下。逆にPrdm15 欠損マウスでは病変が改善しプラーク安定性が向上、EC5様の病的内皮細胞が減少しました。in vitro・in vivo 両方のデータから、PRDM15は治療標的候補となることが実証されました。

●2.3 EC5細胞-マクロファージの双方向炎症ループがプラーク炎症を増幅
細胞間相互作用解析から、EC5 SLCO4A1＋がCXCL9を分泌し、プラーク内炎症性マクロファージMP2がCCL3を発現することで、双方向の炎症フィードバックループが形成されることが判明しました。この自己増幅サイクルにより局所の慢性炎症が強化され、プラーク悪化が加速するメカニズムが解明されました。

●2.4 臨床血清コホートによりOGNが有望な循環バイオマーカー候補であることを確認
単一細胞データから25種類の分泌型タンパク質候補を抽出。冠動脈CTAを受診した148名の患者血清を用いてタンパク質定量を実施し、臨床指標との相関を解析しました。
その結果、血清**OGN(オステオグリシン)**濃度は冠動脈石灰化スコアと有意な正の相関を示し、血中OGN値が冠動脈アテローム病変の重症度を反映する可能性が示されました。今後大規模コホートで検証が進めば、放射線を伴う画像検査に代わる血清検査として、リスクスクリーニング、重症度評価、長期経過観察への応用が期待されます。


図3 分泌型バイオマーカー候補のスクリーニングフロー。単一細胞解析から得た25種の候補タンパク質を148例の患者血清で測定し、病変重症度との相関を解析(図は『Nature Cell Biology』より改変)

■Cloud Clone
数百例規模の臨床血清検体でOGNを安定して定量するため、感度・特異性・コストを両立する検出系が必要となります。ELISAは大掛かりな装置不要で大規模サンプル処理に適しており、本研究のコホート検証に採用されました。
OGNは血清、血漿、細胞上清、組織ホモジネートで測定可能な分泌型マトリックスタンパク質です。Cloud-Cloneは臨床検体、動物モデル、細胞実験など多様な実験系に対応するOGN試薬ラインナップを保有しています。

本論文で使用された測定キット：USEC688Hu ヒトオステオグリシン(OGN) ELISA キット
本論文で使用された測定キット：USEC688Hu ヒトオステオグリシン(OGN) ELISA キット

■研究から得られた知見と今後の研究展望
今回の『Nature Cell Biology』掲載研究は基礎科学とトランスレーショナル医学の両面において複数の革新的な知見を提供しており、今後の研究展開として以下の方向性が考えられます。

1. 内皮細胞の病的リプログラミング：PRDM15-SLCO4A1軸の上流シグナルやエピジェネティック制御を解明し、血管リモデリング研究を推進。

2. プラーク微小環境の炎症機構：CXCL9-CCL3の炎症ループを標的とした薬剤スクリーニングを展開。

3. バイオマーカーの臨床展開：大規模コホートでOGNの臨床的価値を検証、多マーカー診断パネルの構築を目指す。

4. 新規治療標的の検証：PRDM15を標的とした介入実験を行い、前臨床エビデンスを蓄積。

5. マルチオミクス解析：本研究の公開データを活用し、新たな治療標的・バイオマーカーを探索。

阜外病院グループはヒト検体を用い、病的内皮サブタイプ EC5 SLCO4A1＋の同定、PRDM15による細胞リプログラミング機構、EC5-マクロファージの炎症クロストークを明らかにし、OGNを臨床バイオマーカー候補として検証しました。基礎発見から臨床検証まで一貫した研究パイプラインを確立しています。

心血管分野の研究者にとって、PRDM15、SLCO4A1、CXCL9 CCL3 軸はアテローム性動脈硬化のメカニズム研究や治療標的探索の新たな方向性を示しています。一方Cloud CloneのOGN ELISA キットは臨床・動物検体のハイスループットなタンパク質定量を可能にし、バイオマーカー検証とコホート研究を支援し、世界における心血管トランスレーショナル研究の成果創出を後押しします。

■ニュースエンディング
世界中で冠動脈アテローム性動脈硬化による心血管イベントの負担が大きくなる中、ヒト病変に基づいたメカニズム解明と臨床応用可能なバイオマーカー開発がますます重要となります。Cloud Cloneは今後も心血管領域向け検出試薬のラインナップを拡充し、基礎研究から大規模臨床コホート検証までを支え、世界の循環器分野の科学的進歩を支援し続けます。

■引用文献：Yao, F., Li, F., Gai, S. et al. Single cell transcriptomics uncovers endothelial progenitor like remodelling driving human coronary atherosclerosis progression. Nat Cell Biol (2026). https://doi.org/10.1038/s41556 026 02022 7

■会社概要
商号 ： Cloud-Clone Corp.
市場 ： 非上場(米国ヒューストンに本社、中国武漢にISO認証生産拠点)
代表者 ： 李華淵(Li Huayuan)(法定代表者)
所在地 ： 本社：米国ヒューストン
生産拠点 ： 中国武漢経済技術開発区輸出加工区内
設立 ： 2009年6月16日
事業内容 ： 生命科学研究ツールの自主研究開発・製造。
タンパク質、抗体、ELISAキット、初代細胞、
マルチプレックスサイトカイン検出キットの
研究開発・提供、ならびにCROサービス。
資本金 ： 登録資本金 3,900万元人民元(約7億6,050万円相当)
URL ： https://www.cloud-clone.com/
LinkedIn ： https://www.linkedin.com/company/cloud-clone-corp/
Instagram： https://www.instagram.com/cloudclonecorp2023/
TikTok ： https://www.tiktok.com/@cloudclone2026

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プレスリリース提供元：＠Press