Arginase阻害による肺高血圧治療の検討

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K10968
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 新堀 博展 横浜市立大学, 医学研究科, 客員准教授 (60404993)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古賀 資和 横浜市立大学, 医学部, 助教 (00637233) ; 水野 祐介 横浜市立大学, 附属病院, 准教授 (80433192)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 肺高血圧 / 内皮由来一酸化窒素合成酵素 / arginase / arginine

Outline of Annual Research Achievements

内皮由来一酸化窒素合成酵素（eNOS）の活性低下と一酸化窒素（NO）産生減少は、多くの血管障害に関与しており、肺高血圧症においても肺血管のeNOS活性低下が知られている。arginaseは基質であるarginineをeNOSと競合するため、その亢進は血管障害への関与が疑われるが、肺血管での役割は殆ど知られていない。
我々はモノクロタリン誘発肺高血圧ラットの肺組織において、eNOS発現量に変化が無いにも関わらず、肺血管張力測定における肺動脈の内皮機能依存性弛緩反応の減弱していることを観察した。同時にarginaseの著しい発現亢進を認めたことから、発現の亢進したarginaseがeNOSと基質のarginineを競合し、eNOS活性に影響している可能性が示唆された。
そこで、血管リング標本において、内皮依存性弛緩反応をarginase阻害薬を用い検討した。正常ラット肺動脈では、arginase阻害薬NOHA存在下で、内皮依存性弛緩反応は亢進した。一方肺高血圧ラットでは、内皮依存性弛緩反応は減弱しているが、NOHA存在下でも変化なかった。しかしNOHAとarginine両方の存在下では、内皮依存性弛緩反応が回復が見られた。以上より、内皮依存性弛緩反応の減弱の原因として、arginase発現亢進に加え、arginineのavailabilityのe低下によるeNOS活性低下が関与している可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

肺高血圧ラット肺動脈において、arginase阻害薬を用いた血管張力実験は一定の結果が得られた。eNOS活性測定等の実験も必要と思われるが、実験の方向性は得られた。

Strategy for Future Research Activity

arginase阻害薬を用いた血管張力実験は一定の結果が得られた。肺血管内皮細胞における、arginineのavailabilityの減少に関する実験を追加する必要があると思われる。これら結果をもとに、予定していた肺高血圧ラットの循環動態測定実験を行っていく。

Causes of Carryover

一昨年度に未使用額を生じていたことに加え、ラット肺血管を用いた実験が予定通り終了したため生じた。これを、まだ行っていない肺血管内皮細胞を用いた実験を行う。Arginase発現を亢進または抑制させ、eNOS活性、arginase活性、cGMP量の影響を測定キットを用いて測するる。更にarginineのavailabilityを検討する。