2015 Fiscal Year Research-status Report
ナトリウム利尿ペプチド受容体cGMP恒常産生変異による肺高血圧治療の多角的開発
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15K09690
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小垣 滋豊 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (00311754)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 邦彦 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10610230)
那波 伸敏 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (30617543)
馬殿 洋樹 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (60644614)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 小児循環器学 / 肺高血圧症 / 遺伝子治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
肺動脈性肺高血圧症(PAH)は様々な原因により肺動脈圧の上昇を認める病態の総称である。特発性・遺伝性のPAHに加えて、二次性にPAHを発症する場合もあり、例えば慢性心不全では68-78%の患者にPAHは存在すると報告されており、その罹患率の高さから肺高血圧症に対する新たな治療法の開発が望まれている。
＜これまでの研究経過＞
現在臨床応用されているNO、PDE5阻害薬、可溶性グアニル酸シクラーゼ刺激薬は細胞内cGMPを増加させることにより肺高血圧に対して治療効果を有している。
我々は、特異な骨系統疾患家系の解析から、リガンド刺激がなくとも恒常的にcGMPを産生するナトリウム利尿ペプチドB受容体変異（変異型NPR-B）を発見し、報告してきた(PLoS One. 2012;7(8):e42180.)。このような恒常的にcGMPを産生する系の発見は世界初である。今回我々はセンダイウイルスベクターの肺動脈内注射という遺伝子導入法を用いてそのＰＡＨに対する治療効果の検討を行った。
in vitroにおける細胞実験では、変異体導入細胞で細胞内cGMPの著増と、細胞増殖抑制効果を認めた。肺高血圧モデルラットを用いたin vivoでの検討では、Sugen肺高血圧症モデルラットにおいて、肺動脈内注射で遺伝子導入を行うと、変異体を導入したラットで肺高血圧の指標が改善する傾向を認め、治療効果を確認することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Mut-NPR-Bを導入した肺動脈平滑筋細胞においては、細胞内cGMPは著増し(GFP, 0.00019±0.00011 pmol/l; WT, 0.038±0.029 pmol/ml; Mut, 2.5±0.58 pmol/ml）、細胞周期解析にて増殖能の低下を認めた(Edu陽性細胞の割合:GFP, 18±1.7%; WT, 12±2.3%; Mut, 8.5±1.0%)。一方、Apoptosisの増加は認めなかった。肺高血圧患者由来の肺動脈平滑筋細胞でも同様の結果を得た。
次に、SDラットに対してコントロールセンダイウイルスベクターを開胸下肺動脈内投与し、48時間後の肺組織を検討したところ、肺血管特異的にセンダイウイルスが導入されたことが確認できた。そこで、VEGF受容体拮抗薬と低酸素曝露により作成したSugen PAHモデルラットに開胸下肺動脈内投与で変異体ウイルスベクターを導入し、血行動態や組織学的な改善が見られるか検討を行った。Mut-NPR-B投与群では、コントロール、WT投与群と比較して、右室圧の低下、肺小動脈中膜肥厚の改善、肺細小動脈の閉塞率減少を認め、肺高血圧血管病変の抑制をin vivoで確認した。Mut-NPR-B群では肺小動脈平滑筋細胞でのPCNA陽性率は減少し、増殖抑制が関与していたことが示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までに恒常活性型NPR-Bの遺伝子治療は、肺高血圧症モデルラットを用いた、発症予防モデルにおいて治療効果を認め、in vitroでの効果も確認できた。今後は、肺高血圧症がすでに完成したラットモデルに遺伝子治療を行い、肺血管病変をリバースできるかを検討し、今後の臨床応用に向けさらに検討を行っていく予定である。また既存のcGMPを増加させる肺高血圧症治療薬との効果の差異について検討する。
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[Presentation] Intravascular injection of Sendai virus vector carrying continuously cGMP producing mutant of type B Natriuretic Peptide Receptor can ameliorate pulmonary arterial hypertension.2015
Author(s)
Nawa N, Ishida H, Katsuragi S, Baden H, Takahashi K, Kogaki S, Higeno R, Torigoe F, Mihara S, Narita J, Miura K, Ozono K
Organizer
American Heart Association (AHA) Scientific Sessions 2015
Place of Presentation
Orlando, Florida, United States
Year and Date
2015-11-07 – 2015-11-11
Int'l Joint Research
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[Presentation] Therapeutic application of constitutively active type B natriuretic peptide receptor for pulmonary arterial hypertension2015
Author(s)
Nawa N, Ishida H, Baden H, Takahashi K, Higeno R, Mihara S, Ishii R, Ichimori H, Yabushita-Okada Y, Miura K, Kogaki S, Ozono K
Organizer
第79回日本循環器学会学術集会
Place of Presentation
大阪
Year and Date
2015-04-24 – 2015-04-26
