Elucidation of molecular mechanisms of spontaneous sudden cardiac death model mouse due to ventricular arrhythmia

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H05045
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 青沼 和隆 筑波大学, 医学医療系, 教授 (10375488)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村越 伸行 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (80447218) ; 入鹿山 容子 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 研究員 (90312834) ; 呉林 なごみ 順天堂大学, 医学部, 先任准教授 (50133335)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 不整脈 / 突然死 / 遺伝性 / マウス

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、ランダムに点突然変異を入れたマウス数千匹のスクリーニングの中から見出した遺伝性を有する自然発症性心室性不整脈による心臓突然死モデルマウスを用いて心臓突然死の分子学的機序を明らかにし、臨床的な治療法や予防法の開発に繋げることが目的である。化学変異原であるエチルニトロソウレア(ENU)を投与して生殖細胞にランダムに変異を起こした雄(G0)を、正常野生型雌と交配して得られる第一世代(G1)約7000匹に対する生理学的スクリーニングを行い、自然発症の心室性不整脈を呈し、生後1年以内に突然死するマウスを認めた。G1マウスの仔（G2）でも同じ表現型を認め、遺伝性心室性不整脈による突然死マウスモデルとして受精胚を採取・保管した。同マウス系統に対しQTLマッピング解析を行い、確定的な責任遺伝子座を同定した。さらに、表現型陽性個体および陰性個体のエクソーム次世代シークエンシングを施行し、特定された責任遺伝子座において遺伝性不整脈マウスの原因遺伝子変異を同定した。テレメトリー心電図では心室性期外収縮二段脈や二方向性心室頻拍を認め、生後約6～12か月以内に自然発症の突然死を認め、カテコラミン誘発性多形性心室頻拍に類似したモデルであった。変異型および野生型cDNAをHEK293細胞に導入し、細胞内カルシウムシグナルを解析したところ、カルシウム漏出およびカルシウム振動の頻度の増加が認められた。変異型および野生型cDNA発現細胞を用いて、化合物ライブラリーのスクリーニングを行い、カルシウム漏出を抑制する化合物を同定した。同定した化合物を変異マウスに腹腔内投与し、テレメトリー心電図にて心室性不整脈の抑制効果を評価したところ、ある化合物で有意な心室性不整脈の抑制が認められた。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。