持続性心房細動に対する新たな治療法の開発

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K09486
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 村越 伸行 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (80447218)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 許 東洙 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (20616651)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 心房細動 / 連続性分裂電位 / 培養細胞

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、持続性心房細動において難治性の指標であり、局所アブレーションのターゲットである心房内異常電位（連続性分裂電位）に着目し、その成因・機序を明らかにし、持続性心房細動の治療成績の向上を目的として計画した。(1) 初代心房筋培養細胞と線維芽細胞、あるいは心房筋細胞株HL-1細胞と線維芽細胞を平面電極上に混合培養した。高頻度ペーシングあるいはイソプロテレノール添加による電気生理学的特性を多電極アレイを用いて記録した。同様に、混合培養細胞に膜電位感受性蛍光色素を添加し、高速イメージングシステムで興奮伝播様式を可視的に解析した。高頻度ペーシング群あるいはイソプロテレノール添加群の混合培養細胞では活動電位持続時間の短縮が認められ、一部に連続性分裂電位様波形が認められた。同部位は細胞内カルシウム過負荷を示し、カルシウム調節関連分子の発現変化が認められた。HL-1細胞・線維芽細胞混合培養系を用いて、活動電位持続時間を指標に化合物のスクリーニングを行い、数種類の候補化合物を見出した。候補化合物の添加による細胞内カルシウム動態および遺伝子発現変化を現在評価中である。 (2) 野生型マウス・高脂肪食マウスに対し頸静脈的に多電極カテーテルを右心房に挿入し、電気生理検査および心房細動誘発を行った。高脂肪食マウスでは、通常食マウスと比較し、内臓脂肪・皮下脂肪の蓄積、アディポサイトカインの発現亢進が認められ、心房からの遅延後脱分極からの誘発活動の亢進が認められた。その結果、心房細動誘発率・持続性の亢進が認められた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

培養細胞系の確立、電気生理学的特性の解析に予定より時間がかかり、その結果、化合物スクリーニングも少し遅れが生じたが、その後の培養系の解析およびマウスモデルの解析は順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

心筋細胞・線維芽細胞混合培養中の連続性分裂電位を認める部位から細胞を回収し、連続性分裂電位を生じさせる候補因子を同定する。化合物スクリーニングで異常電位を消失させうる化合物について、遺伝子・タンパク発現変化およびカルシウム動態を評価し、治療候補化合物の絞り込みを行うとともに、その作用機序を明らかにする。連続性分裂電位の抑制効果が確認された化合物について、心房細動モデルへ投与し、in vivoでの有効性を検証する。

Causes of Carryover

適切な培養細胞系の確立および化合物スクリーニングにやや遅れを生じたため、次年度使用額が生じた。次年度に今年度までに行う予定だった実験も効率的に行い、遅れを取り戻す予定である。