カルシウム感受性制御を介した冠攣縮性狭心症の新たな機序解明と治療戦略

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K09489
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 富田 泰史 弘前大学, 医学研究科, 教授 (00431437)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥村 謙 弘前大学, 医学研究科, 客員研究員 (20185549)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 冠攣縮 / カルシウム感受性

Outline of Annual Research Achievements

①細胞内カルシウムの動態ならびに血管トーヌスに関与しているAKAP79/150蛋白の冠攣縮への関与を、AKAPノックアウト(AKAP-KO)マウスを用いて検討した。AKAP-KOマウスにエルゴノビンを投与すると、体表面心電図にてST上昇が観察された。さらに、AKAP-KOマウスの大動脈平滑筋細胞では、アゴニスト刺激による細胞内カルシウム濃度の上昇は野生型マウスの大動脈平滑筋細胞と同等であり、全く亢進していなかった。すなわち、AKAP-KOマウスではカルシウム感受性の亢進によって冠攣縮が引き起こされるのではないか、という新しい機序に基づく冠攣縮誘発の可能性が示唆された。次にAKAP-KOマウスの大動脈平滑筋細胞を用いて、カルシウム感受性関連物質であるカルモジュリンキナーゼII(CaMKII)の遺伝子ならびに蛋白発現を検討した。野生型マウスと比較して、CaMKIIの遺伝子、蛋白発現はともに約2倍増加していた (Nishizaki, Tomita、2016 AHA発表、2017日本循環器学会学術集会発表）。現在、さらに詳細なメカニズムを検討中である。


②冠攣縮性狭心症患者62名ならびにコントロール群64名より得られたゲノムDNAを使用し、AKAP5の遺伝子変異を検討した。AKAP5遺伝子は1282塩基のエクソン1個からなり、3個のprimer setにてAKAP遺伝子エクソンの全領域を検討可能である。冠攣縮性狭心症患者7名ならびにコントロール群5名に203番目のアミノ酸置換を伴う遺伝子変異(イソロイシン→スレオニン)を認めた。現在、さらに解析数を増やして検討中である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

交付申請書に記載された平成28年度（一部平成29年度）の研究計画がおおむね実行され、冠攣縮における細胞内カルシウムシグナル伝達機構の解明に向けて、非常に興味深い結果が得られており、上記区分(2)に該当すると思われる。

Strategy for Future Research Activity

交付申請書の研究計画に沿った実験をすすめていく。AKAP-KOマウスで見出されたカルシウム感受性亢進を介する新しい冠攣縮のメカニズムについて、その機序解明をすすめる。治療に関しては、カルシウム感受性亢進を抑制するとされるカルベジロールの冠攣縮抑制効果について、検討する。

Causes of Carryover

予定よりも実験にかかる消耗品を安価に入手できたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度の消耗品

Research Products

• [Journal Article] Enhanced transient receptor potential channel-mediated Ca2+ influx in the cells with phospholipase C-δ1 overexpression: its possible role in coronary artery spasm. (2017)
  • Author(s): Murakami K, Osanai T, Tanaka M, Nishizaki K, Kinjo T, Tanno T, Ishida Y, Suzuki A, Endo T, Tomita H, Okumura K.
  • Journal Title: Fundam Clin Pharmacol Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1111/fcp.12269
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Potential roles of the wearable cardioverter-defibrillator in acute phase care of patients at high risk of sudden cardiac death: A single-center Japanese experience. (2017)
  • Author(s): Sasaki S, Shoji Y, Ishida Y, Kinjo T, Tsushima Y, Seno M, Nishizaki F, Itoh T, Izumiyama K, Yokota T, Yokoyama H, Yamada M, Horiuchi D, Kimura M, Higuma T, Tomita H, Okumura K.
  • Journal Title: J Cardiol. Volume: 69 Pages: 359-363
  • DOI: 10.1016/j.jjcc.2016.08.004.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Olmesartan Inhibits Cardiac Hypertrophy in Mice Overexpressing Renin Independently of Blood Pressure: Its Beneficial Effects on ACE2/Ang(1-7)/Mas Axis and NADPH Oxidase Expression. (2016)
  • Author(s): Tanno T, Tomita H, Narita I, Kinjo T, Nishizaki K, Ichikawa H, Kimura Y, Tanaka M, Osanai T, Okumura K.
  • Journal Title: J Cardiovasc Pharmacol Volume: 67 Pages: 503-509
  • DOI: 10.1097/FJC.0000000000000374.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] NF-κB-dependent increase in tissue factor expression is responsible for hypoxic podocyte injury. (2016)
  • Author(s): Narita I, Shimada M, Yamabe H, Kinjo T, Tanno T, Nishizaki K, Kawai M, Nakamura M, Murakami R, Nakamura N, Tomita H, Saleem MA, Mathieson PW, Okumura K.
  • Journal Title: Clin Exp Nephrol. Volume: 20 Pages: 679-688
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mitochondrial Inhibitory Factor Protein 1 Functions as an Endogenous Inhibitor for Coupling Factor 6. (2016)
  • Author(s): Kawai M, Osanai T, Tanaka M, Magota K, Tomita H, Okumura K.
  • Journal Title: J Cell Biochem. Volume: 117 Pages: 1680-1687
  • DOI: 10.1002/jcb.25461.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of rivaroxaban on prothrombin fragment 1+2 compared with warfarin in patients with acute cardioembolic stroke: Insight from its serial measurement. (2016)
  • Author(s): Hagii J, Tomita H, Metoki N, Tamai Y, Saito S, Shiroto H, Hitomi H, Kamada T, Seino S, Takahashi K, Sasaki S, Yasujima M, Okumura K.
  • Journal Title: Thromb Res. Volume: 148 Pages: 9-14
  • DOI: 10.1016/j.thromres.2016.10.011.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Disruption of A-kinase anchoring protein 150 causes coronary spasm through enhanced calcium sensitization: a potential role of microRNA-30b (2017)
  • Author(s): Nishzaki K, Tomita H, Senoo M, Narita N, Narita M, Yonekura M, Ichikawa H, Kimura Y, Tanaka M, Osanai T, Okumura K.
  • Organizer: AHA Scientific Session 2016
  • Place of Presentation: ニューオリンズ（米国）
  • Year and Date: 2017-11-12 – 2017-11-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Disruption of A-kinase anchoring protein 150 induces coronary spasm through enhancement of calcium sensitization: a potential role of microRNA-30b (2017)
  • Author(s): Nishzaki K, Narita N, Senoo M, Narita M, Yonekura M, Kimura Y, Ichikawa H, Tanaka M, Osanai T, Okumura K.
  • Organizer: 第81回日本循環器学会学術集会
  • Place of Presentation: 石川県立音楽堂（石川県、金沢市）
  • Year and Date: 2017-03-17 – 2017-03-19
• [Presentation] Rivaroxaban ameliorates hypertensive renal damage through inhibition of protease-activated receptor pathways in mice overexpressing renin (2017)
  • Author(s): Ichikawa H, Tomita H, Narita M, Nishizaki K, Kimura Y, Senoo M, Narita N, Yonekura M, Tanaka M, Osanai T, Okumura K.
  • Organizer: 第81回日本循環器学会学術集会
  • Place of Presentation: 石川県立音楽堂（石川県、金沢市）
  • Year and Date: 2017-03-17 – 2017-03-19
• [Presentation] Possible involvement of epidermal growth factor receptor transactivation in acetylcholine muscarinic M3 receptor signaling in coronary spasm (2017)
  • Author(s): Senoo M, Hanada K, Nishizaki K, Ichikawa H, Kimura Y, Narita N, Narita M, Yonekura M, Tanaka M, Osanai T, Okumura K, Tomita H.
  • Organizer: 第81回日本循環器学会学術集会
  • Place of Presentation: 石川県立音楽堂（石川県、金沢市）
  • Year and Date: 2017-03-17 – 2017-03-19
• [Presentation] p122RhoGAP/DLC-1 overexpression enhances intracellular calcium concentration in response to acetylcholine in isolated vascular smooth muscle cells (2017)
  • Author(s): Kimura Y, Tomita H, Hanada K, Senoo M, Narita N, Narita M, Yonekura M, Ichikawa H, Nishizaki K, Tanaka M, Osanai T, Okumura K.
  • Organizer: 第81回日本循環器学会学術集会
  • Place of Presentation: 石川県立音楽堂（石川県、金沢市）
  • Year and Date: 2017-03-17 – 2017-03-19
• [Presentation] A direct factor Xa inhibitor, rivaroxaban, attenuates cardiac hypertrophy and fibrosis in renin-overexpressing hypertensive mice (2017)
  • Author(s): Narita M, Tomita H, Okumura K.
  • Organizer: 第81回日本循環器学会学術集会
  • Place of Presentation: 石川県立音楽堂（石川県、金沢市）
  • Year and Date: 2017-03-17 – 2017-03-19