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2020 Fiscal Year Research-status Report

Effectiveness of RyR2 inhibitors as antiarrhytmic drugs

Research Project

Project/Area Number 19K07105
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

呉林 なごみ  順天堂大学, 医学部, 客員准教授 (50133335)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森 修一  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (00467630)
村山 尚  順天堂大学, 医学部, 准教授 (10230012)
村越 伸行  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (80447218)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsリアノジン受容体 / 抗不整脈薬 / 細胞内カルシウム動態 / RyR2阻害薬 / 心臓 / 不整脈 / 大規模スクリーニング
Outline of Annual Research Achievements

RyR2の活性異常は、異所性の興奮を起点とする心室性不整脈を引き起こし、心臓突然死を起こすことが知られる。RyR2活性異常が関与する代表的疾患としては、RyR2の変異から発症するカテコラミン誘発性多型性心室頻拍(CPVT)に加え、慢性心不全が挙げられる。これらに対し、現在β遮断薬、Naチャネル阻害薬、Ca拮抗薬が抗不整脈薬として用いられるが、不整脈を停止できない症例もあり、新規抗不整脈薬が求められている。申請者らは、異所性興奮の始まりが筋小胞体Ca2+遊離チャネルである2型リアノジン受容体(RyR2)からの自発的Ca2+遊離である事に着目し、RyR2を抑制することが抗不整脈作用となると着想した。2019年度には、大規模スクリーニングから見出した20種類のシーズ化合物について、[3H]リアノジン結合測定によりCa2+依存性や、RyR1、RyR2、RyR3アイソフォーム特異性、親和性等の評価を行った。また、そのうち1種類のシーズ化合物を基に、東京医科歯科大学との共同研究により構造展開し親和性・効力の高い化合物を複数合成し、特許出願した。
2020年度には、RyR2抑制効果の高い化合物について、RyR2変異マウスに対する抗不整脈効果、心筋組織における異所性自動能抑制効果や単離心筋細胞のCa2+ wave 抑制作用を確認した。これらの結果を加え、2021年2月にはJSTの支援を受け、RyR2阻害薬についてのPCT出願を行った。また、国内外の共同研究者と共に、RyR2疾患変異体の機能解析、構造解析を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

目的としているRyR2阻害薬の抗不整脈効果の検証は、1種類のRyR2変異マウスについては着実に進んでいる。現在、別のモデルマウスについて検証を行おうとしているが、そちらは少し遅れている。

Strategy for Future Research Activity

1種類のRyR2阻害薬について、AMED創薬ブースターの支援を受け、抗不整脈薬としての有用性・毒性をマウスで検証を行っている。その他のRyR2阻害薬についてもデータを追加することにより、実際にRyR2阻害薬が抗不整脈薬効果を示しうるか否か、明らかにしていく。さらに、CryoEM顕微鏡を用い構造学者らとの共同研究により、RyR2阻害薬の結合部位、様式を明らかにし、RyR2阻害薬の分子的な抑制機構を検討する予定である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 5 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Virginia Commonwealth University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Virginia Commonwealth University
  • [Journal Article] Enhanced CICR activity reduces ER Ca2+ level in cells expressing CPVT-linked mutant RyR22021

    • Author(s)
      Kurebayashi Nagomi、Murayama Takashi、Ohta Ryosaku、Suzuki Junji、Kanemaru Kazunori、Ohno Seiko、Horie Minoru、Iino Masamitsu、Yamashita Fumiyoshi、Sakurai Takashi
    • Journal Title

      Biorxiv

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1101/2021.01.16.426980

    • Open Access
  • [Journal Article] Structural mechanism of two gain-of-function cardiac and skeletal RyR mutations at an equivalent site by cryo-EM2020

    • Author(s)
      Iyer Kavita A.、Hu Yifan、Nayak Ashok R.、Kurebayashi Nagomi、Murayama Takashi、Sams? Montserrat
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 6 Pages: eabb2964

    • DOI

      10.1126/sciadv.abb2964

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Molecular basis for gating and regulation of cardiac ryanodine receptor: underlying mechanisms for gain- and loss-of function mutations2020

    • Author(s)
      Kobayashi Takuya、Tsutsumi Akihisa、Kurebayashi Nagomi、Saito Kei、Kodama Masami、Sakurai Takashi、Kikkawa Masahide、Murayama Takashi、Ogawa Haruo
    • Journal Title

      Biorxiv

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1101/2020.11.30.401026

    • Open Access
  • [Journal Article] A novel RyR1 inhibitor prevents and rescues sudden death in a mouse model of malignant hyperthermia and heat stroke2020

    • Author(s)
      Yamazawa Toshiko、Kobayashi Takuya、Kurebayashi Nagomi、19人省略、Murayama Takashi
    • Journal Title

      Biorxiv

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1101/2020.07.02.185520

    • Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] RyR2 mutation-linked arrhythmogenic diseases and its therapeutic strategies2020

    • Author(s)
      Kurebayashi Nagomi、Murayama Takashi
    • Journal Title

      Folia Pharmacologica Japonica

      Volume: 155 Pages: 225~229

    • DOI

      10.1254/fpj.20017

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] CPVTモデルマウスに対するRyR2特異的阻害薬の効果2021

    • Author(s)
      呉林なごみ, 村山尚, 石井光一郎, 小西真人, 杉原匡美, 森修一, 飯沼大翔, 湯浅磨里, 村越伸行, 影近弘之, 櫻井隆
    • Organizer
      第94回 日本薬理学会年会
  • [Presentation] Search for RyR2 inhibitors and verification of their effects on arrhythmogenic myocardium2021

    • Author(s)
      呉林なごみ
    • Organizer
      第126回日本解剖学会・第98回日本生理学会合同大会
    • Invited
  • [Presentation] 不整脈疾患におけるRyR2の異常とCICR.2020

    • Author(s)
      呉林なごみ
    • Organizer
      第93回 日本薬理学会年会
    • Invited
  • [Remarks] 順天堂大学大学院 細胞・分子薬理学

    • URL

      http://pharmacology.sakura.ne.jp/

  • [Remarks] ResearchMap 呉林なごみ

    • URL

      https://researchmap.jp/read0025294/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 2型リアノジン受容体活性抑制剤2021

    • Inventor(s)
      国広なごみ、村山 尚、影近弘之、森修 一、湯浅磨里、飯沼大翔
    • Industrial Property Rights Holder
      国広なごみ、村山 尚、影近弘之、森修 一、湯浅磨里、飯沼大翔
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2021/005044
    • Overseas

URL: 

Published: 2021-12-27  

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