2017 Fiscal Year Research-status Report

カルモジュリンの心筋細胞内動態を標的とした新しい心肥大、心不全抑制治療法の探査

Research Project

Project/Area Number	16K09502
Research Institution	Yamaguchi University
Principal Investigator	小田哲郎山口大学, 医学部附属病院, 助教 (40569290)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山本健山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (50363122)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	リアノジン受容体 / カルモジュリン / GRK5 / HDAC / 心肥大
Outline of Annual Research Achievements	本研究では筋小胞体上に存在するCa放出チャンネルであるリアノジン受容体(RyR2)から解離したカルモジュリン(CaM)が心肥大や心不全のシグナル伝達に重要な役割をしているとの仮説に基づいて、単離心筋細胞の免疫染色法を用いて研究を行った。まず、心肥大を惹起するアンジオテンシンII (AngII)、フェニレフリン(PE)を心筋細胞に負荷し、内因性CaMの細胞内動態を評価した。その結果、AngIIやPE負荷によりRyR2に結合しているCaMは減少し、核内のCaMは増加していた。さらに、CaMの核内移行のキャリアーとなり得るGRK5の細胞内動態も評価したところ、AngIIやPE負荷によりCaMと同様に核内のGRK5発現量は増加していた。また、心肥大シグナル伝達を担うヒストン脱アセチル化酵素(HDAC5)は核外に移行しており、心肥大のシグナルが活性化されていることが実証された。次に、RyR2からのCaMの解離を抑制すると言われているダントロレンをAngIIやPE負荷する前に投与したところ、RyR2からのCaMの解離、核内へのCaMの移行や、核内GRK5発現量も抑制され、HDAC5の核外への移行も抑制された。さらに、特異的にRyR2のCaMを強制的に解離されるスラミンを負荷し、CaM、GRK5、HDAC5の細胞内動態を評価したところ、AngIIやPE負荷と同様な動態を示した。また、GRK5の活性阻害薬であるAmlexanoxを投与することで、CaMの核内移行は制御された。この結果はRyR2からのCaMが解離することで、CaM-GRK5複合体の核内移行が病的な心肥大の進展に関わっており、このRyR2からのCaMの解離を抑制すること、またGRK5の核内移行を抑制することにより、病的な心肥大や心不全の進展を防ぐことができる可能性があることが示唆された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 現在、論文作成も進んでおり、残す実験も後一つとなっているが、既に論文の構成はほぼ固まっており、今夏中には投稿予定である。
Strategy for Future Research Activity	今後は、この研究成果(RyR2からのCaMの解離を抑制することの重要性）の信憑性をより強固なものにしていくために、CaM高親和性ノックインマウスなどを用いて（作成済み）、圧負荷心不全モデル（TACモデル）を作成し、心不全抑制効果や致死的不整脈の減少効果などを検証することにより、CaMの心筋細胞内動態に注目した全く新しい病的心肥大、心不全抑制効果さらには致死的不整脈に対する薬や治療法の探査を目指す。