心臓の硬化を制御するG蛋白質共役受容体の機能解明と心不全治療薬シーズの探索

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20H03674
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 竹藤 幹人 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (20709117)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 榎本 篤 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (20432255) ; 室原 豊明 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (90299503) ; 天野 睦紀 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (90304170)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 心不全

Outline of Annual Research Achievements

これまで心不全は、心収縮能が低下する病態とされてきたが、近年、心臓が硬くなり拡がりにくいために症状を呈する「収縮機能が保たれた心不全（HFpEF）」が高齢者特有の心不全として注目されている。従来の心収縮機能低下を標的とする治療法ではHFpEFの治療効果は乏しく、超高齢社会をむかえるなかでHFpEFに対する新たな治療法の開発が求められている。従来、Gタンパク質共役受容体（GPCR）は液性因子の受容体として研究、臨床応用されてきたが、本研究で注目したadhesion-GPCRファミリーは液性因子の結合部位であるN末が短く、メカノストレスにより活性化される。GPCRサブファミリーとして新たに分類されたadhesion-GPCRはメカノストレスを細胞内に伝達する重要な分子と考えられている。qPCRを用いたマウス心筋の約600種のGPCR発現量を解析した。圧負荷心不全マウスモデル（TAC）を施行し、1週後に心エコーにて心収縮力(EF)が低下していない病態であることを確認後、冠動脈への酵素灌流により心筋細胞を単離し、心筋細胞におけるmRNAの発現量を解析した。TAC1週間後の心筋細胞では、adhesion-GPCR は2番目に強発現し、アドレナリン受容体(ADRB1)と同程度の発現量であった。CRISPR/CAS9システムにより、Cre発現依存的adhesion-GPCR 欠損マウスを作製した。薬物誘導性心筋特異的Creマウスと交配し、心筋特異的adhesion-GPCR 欠損マウスを作製した。心筋特異的adhesion-GPCR 欠損マウスは、通常飼育下では心機能に影響は認めず。心不全モデルを用いた評価では、心筋梗塞モデル、圧負荷心不全モデルでも心機能の改善、悪化の効果は認めなかった。今後はＨＦｐＥＦモデルを用いて、adhesion-GPCRの機能解析を進める。

Current Status of Research Progress

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

Reason

前年度はCOVID19感染により、研究の進捗は遅れ気味であったが、遺伝子改変マウスを用いた実験を進めており、おおむね順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

作製した遺伝子改変マウスを用いて、心不全モデルでの心機能評価を進める。遺伝子改変マウスは順調に準備出来ている。心不全モデルは複数あり、一つのモデルで上手く評価できない際には、複数のモデルを用いて評価する。