Multiple development of treatment for pulmonary arterial hypertension by constitutive active natriuretic peptide receptor

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K09690
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 小垣 滋豊 大阪大学, 医学系研究科, 招へい教員 (00311754)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 邦彦 大阪大学, 医学系研究科, 招へい教員 (10610230) ; 那波 伸敏 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (30617543) [Withdrawn] ; 馬殿 洋樹 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (60644614)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 小児循環器学

Outline of Annual Research Achievements

変異型NPR2を導入するためのセンダイウイルスをSugen-Hypoxia肺高血圧症ラットモデルの肺動脈に感染させた。今回はラットを麻酔下に側開胸し、片側の肺動脈にセンダイウイルスを注入したうえで肺動脈血流を一定時間遮断するという手法をとった。予備実験として、GFPを発現させるセンダイウイルスベクターを導入し、肺血管平滑筋細胞に遺伝子導入が確実に行われること、他臓器への遺伝子導入は無視できるほどであることを確認した。この変異型NPR2導入により、肺組織でのcGMPは有意に上昇し、肺血圧は有意に低下し、肺組織における肺血管の中膜肥厚や末梢肺血管の狭窄も、有意に改善した。この遺伝子治療に伴って死亡したラットはいなかった。すなわち、この変異型NPR2による遺伝子治療の安全性と有効性が確認された。(Nawa et al.2016)
一方で、変異型NPR2の立体構造解析による創薬も開始している。タンパク立体構造予測サーバーのひとつ、I-TASSERをもちいて、NRP2のV883M変異によってもたらされる立体構造変化を可視化し、Val883はNPR2活性に重要と考えられているNPR2グアニリルシクラーゼドメインの疎水性ポケットの近傍に位置していることを明らかにした。さらに、市販されている低分子化合物を、バーチャルスクリーニング用に3次元構造へ変換させた網羅的データベース‘ZINC database’と、分子モデリングシミュレーションソフトウェアである‘AutoDock Vina’ を用いて、治療薬の候補となる低分子化合物を明らかにした。しかし、その低分子化合物を有望なものから購入して、肺動脈平滑筋細胞に投与したが、既存薬以上に細胞内cGMP上昇した化合物は今回発見できなかった。