生体時計に制御される新型アルドステロン酵素を標的とした新しい機序の降圧薬の開発

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12J05447
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 太田 拓巳 京都大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)
• Keywords: アルドステロン / 時計遺伝子 / 3β-HSD / 副腎球状層

Research Abstract

高アルドステロン血症は内分泌性高血圧の中で最も頻度の高い病因である。しかし、アルドステロン合成阻害薬として唯一市販されているトリロスタンは、ステロイド合成の必須ステップを触媒する3β-HSDを非選択的に阻害するため、全てのステロイド産生を阻害する欠点が指摘されていた。そこで申請者は、アルドステロン産生細胞である球状層に特異的に発現している3β-HSDのサブタイプに注目した。本研究では、球状層特異的3β-HSDに対する選択的阻害薬の開発や、球状層特異的3β-HSDの発現調節機構の解明を通して、新しい機序の降圧薬の開発を目指した。まず、球状層特異的3β-HSD選択的阻害薬の創成に向け、3β-HSDの酵素活性測定系を構築した。内因性の3β-HSDをもたない哺乳類培養細胞に球状層特異的3β-HSDを強制発現させ、酵素を精製後、RI標識した基質を用いて酵素反応を行い、HPLCにより酵素活性を求めた。この酵素活性が精製タンパク質の濃度、及び基質濃度依存的に上昇したことから、球状層特異的3β-HSDの酵素活性測定系の構築を確認することができた。またさらに、in vivoでのマウス球状層特異的3β-HSD(Hsd3b6)の発現モニタリングに向け、Hsd3b6 promoter-lucトランスジェニックマウスを作製した。しかしながら、全てのラインのマウスにおいて副腎におけるルシフェラーゼの遺伝子発現を調査したが、発現は検出されなかった。一方、球状層細胞における分子時計の機能探索においては、マウス副腎スライス培養系を用い、副腎からのアルドステロン分泌の測定系を構築することができた。この培養系を用い、生体時計異常を示すCry-nu11マウスにおいて副腎のアルドステロン合成活性を測定したところ、アルドステロン分泌の亢進が両側の副腎で認められ、分子時計によるアルドステロン分泌の制御を見出した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予定通り球状層特異的3β-HSDの酵素活性測定系の構築を完了した。またさらに、従来困難であった副腎のスライス培養を成功させた。このスライス培養系を用いることで、副腎での生体時計機能の解明やアルドステロン分泌における時刻依存性の解析が可能になり、計画は順調に進んでいるといえる。

Strategy for Future Research Activity

球状層特異的3β-HSDに対する選択的阻害薬の開発においては、球状層特異的3β-HSDの酵素活性測定系の構築が完了したため、他のサブタイプの3β-HSDに関しても酵素活性測定系の構築を行う。球状層細胞における分子時計の機能探索においては、Hsd3b6 promoter-lucトランスジェニックマウスの代わりに副腎スライス培養系や、ヒト副腎皮質由来の細胞株であるH295R細胞を用い、球状層特異的3β-HSDの分子時計による制御機構を探索する予定であ
る。