2018 Fiscal Year Research-status Report

The construction of combination therapy of exercise and medication on DCM model mice

Research Project

Project/Area Number	18K17686
Research Institution	Juntendo University
Principal Investigator	杉原匡美順天堂大学, 医学部, 助教 (80648163)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	運動療法 / 拡張型心筋症 / 心不全 / 不整脈
Outline of Annual Research Achievements	遺伝性拡張型心筋症(DCM)は、慢性心不全(CHF)の原因疾患の一つであり、左心室の拡大と収縮能低下を特徴とする心筋症で、約50％が遺伝子変異を伴う家族性である。さらに家族性DCMでは30～40％に心室性の致死性不整脈による突然死が報告されている。CHFでは病態が進行する過程において、交感神経系、レニン-アンギオテンシン系、サイトカイン等が活性化し、収縮力低下を代償しようとするが、やがて心拍出量が低下し、肺うっ血等の心不全症状が現れる。一般に、CHFでは運動療法により臨床症状の改善や再入院率が低下する等の報告があり、うっ血の改善、心血管系の改善、副交感神経系の活性化などを介した効果であると言われ、CHFのガイドラインにも掲載されている。しかし、DCMではCHFの重症化や致死性不整脈による突然死が多く、患者を対象にした運動療法の検討は危険を伴うため効果が明らかでない。研究者は、森本らにより作出されたヒト家族性DCMに似た特徴をもつモデルマウス（以下DCMマウス）を用いてDCMにおける運動療法の効果を検討してきた。その結果、若年より頻回（毎日～2日毎）の自発的運動をオスのDCMマウスで行ったところ、明らかな寿命延長効果が認められた。また、より頻繁な自発運動の方が心機能保護に効果があること、それにはイオンチャネルの遺伝子発現変化も関与していることが明らかになった。本研究では、それを発展させ、雌雄での自発運動の効果に差があるのか、また、既にこのDCMマウスにおいて効果が報告されている、レニン・アンギオテンシン阻害薬との併用療法について検討する。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason この研究では、トロポニンT遺伝子変異をノックインしたマウスのホモ接合体をDCMモデルマウスとして用いている。メスのホモ接合体は妊娠、出産に耐えられないため、ヘテロ接合体（以下のDCMマウス）を用いて自家繁殖している。 2018年度内は、動物飼育室および動物実験室の改築工事が行われたため、DCMマウスを飼育できる場所が限られ、これまでと異なる飼育室で飼育および自発運動を試みた。この飼育室では、スペースの関係で必要な個体数が得られない状況が続いた。また、子供が生まれても発育が悪く、これまでよりも離乳の時期が遅れたため、計画した週齢では自発運動を始められないため、断念したことも多かった。小動物用エコーも使用できない期間があり、計画通りの計測値を得られない状況であった。また、研究代表者の当研究以外の実務が増加し、実験計画遂行が遅延した。使用した飼育室では、これまでより小さいケージでDCMマウスを飼育していたため、そのケージで従来と同じホイールを用いた自発運動ができるかを試みた。小さいケージでもDCMマウスがホイールでの走行を行うことは確認されたが、以前のデータとの比較を鑑み、最終的にこれまでと同じ大きさのケージで自発運動を行った。これまでは4～5週齢より自発運動を行っていたが、メスのDCMマウスで7週齢から自発運動を試み、運動しないコントロールの個体よりも寿命の延長が認められたが、今後個体数を増やす必要がある。
Strategy for Future Research Activity	動物飼育室および実験室の改装工事が終了したため、2019年5月より、繁殖を含めたDCMモデルマウスの飼育および自発運動を、改装後の飼育室で再開している。2018年度の計画が遅延しており、データの解析や必要と考えられる計測を追加していく。以前、飼育室の移動により繁殖能力が低下したことがあり、改装後の飼育室で可能な自発運動の開始時期について、再度確認していく。DCMマウスにおける自発運動の効果のメカニズムも、解明が不十分な部分があり、引き続き検討していく。自発運動の効果に対する性差や、レニン・アンギオテンシン阻害薬との併用療法についても順序遂行していく。研究成果を随時学会にて発表する。
Causes of Carryover	主に飼育施設の改装工事のため、本研究に用いている拡張型心筋症モデルマウスの飼育が制限されたこと、また、飼育室の移動による発育状況の変化により、2018年度の研究計画が遅延し、利用額が減少したため、次年度使用額が生じた。この資金は、引き続き研究計画を遂行するための動物飼育費や、試薬等を得るために用いる。尚、学会発表に関する費用については、2019年3月に開催された学会に参加したため、2019年度に計上する運びとなった。