2021 Fiscal Year Annual Research Report
心臓線維化薬物治療法の開発を指向したアルギニンメチル化酵素PRMT5の機能解析
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19K07325
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
刀坂 泰史 静岡県立大学, 薬学部, 講師 (00583973)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 心臓線維化 / PRMT5 / ヒストンメチル化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では遺伝子改変マウスおよび初代培養細胞を用いて、心不全に伴う心臓線維化におけるアルギニンメチル化酵素PRMT5の機能とそのメカニズムを解明し、さらに心不全モデル動物に対するPRMT5阻害剤の薬理効果を明らかにする。Postn-CreまたはCol1a2-CreマウスとPRMT5-floxマウスを交配し、線維芽細胞特異的PRMT5ノックアウトマウスを作成した。大動脈狭窄術を施した圧負荷応答性の心不全マウスモデルを作成し、超音波検査にて心機能を評価した。さらに心臓を摘出し、遺伝子発現解析 (Col1a1, alpha-SMA) および組織学的評価 (ピクロシリウスレッド染色) を行い、心不全に伴う線維化を評価した。圧負荷応答により、心機能の減少がみられた。さらにPrmt5flox/floxマウスと比較して、線維芽細胞特異的PRMT5ノックアウトマウスにて心機能の減少が改善した。組織学的評価および遺伝子発現解析の結果、圧負荷にて亢進した線維化関連遺伝子の発現が線維芽細胞特異的なPRMT5のノックアウトにて減少した。心臓線維芽細胞での検討結果、PRMT5阻害剤およびノックダウンによりTGF-betaにより誘導された線維化反応が抑制された。TGF-betaによりPRMT5がリクルートされ、ヒストンをジメチル化することを示した。TGF-betaによるヒストンのジメチル化はPRMT5阻害剤により抑制された。最後にPRMT5阻害剤を、大動脈狭窄術を施した圧負荷応答性の心不全マウスモデルに投与した結果、心不全の改善が認められた。以上よりPRMT5は心臓線維芽細胞において重要な機能を担っていることが考えられる。
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