2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a high-precision diagnostic method for heart failure utilizing abnormal biosynthesis of beta-atrial natriuretic peptide in the failing heart
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20K08414
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| Research Institution | Protein Research Foundation |
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Principal Investigator |
南野 直人 (財)蛋白質研究奨励会, その他部局等, 研究員(移行) (50124839)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
海谷 啓之 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (40300975) [Withdrawn]
白井 学 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, オープンイノベーションセンター, 室長 (70294121)
若林 真樹 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, オープンイノベーションセンター, 室長 (70552024)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 心房性ナトリウム利尿ペプチド / β-ANP / 生合成機序 / 心不全診断法 / 心筋細胞変性 / proANP / ANP分子型測定法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
心房性ナトリウム利尿ペプチド（ANP）は、前駆体proANP、活性型α-ANPとその二量体β-ANPの3分子型で生体内に存在する。心不全発症により心房心筋細胞内及び血液中に出現する異常分子型β-ANPの生合成機序と心不全診断における測定意義を明らかにするため、以下の研究を行った。
①46症例の心房心室組織の各ANP分子型濃度を測定し、その結果に基づきβ-ANP/α-ANPの高濃度・高率群、総ANP中間濃度でβ-ANP低濃度群、全分子型低濃度群に分類した。②分類に基づき24の心房心室組織のRNA-seq解析を実施し、変動mRNAの中よりβ-ANPの生合成に関わると考えられる分子を選出した。③特徴的な分子型濃度や比率を示す心房心室抽出物中の免疫活性物質をゲルロ過HPLC法などで分析し、心房組織でproANPより高分子量領域にβ-ANPとproANPの免疫活性を示す分子型の存在を示した。④③の結果を踏まえて、RNA-seq解析データを再解析し、β-ANPの生合成に関わる酵素・タンパク質などを②に追加し、生合成機序を検討した。⑤心不全の重症化に伴う心筋組織変性の分子変化とβ-ANP産生変動の関連について解析し、β-ANP産生心房心筋の分子的特徴を考察した。⑥β-ANPは他の分子型より血液中で分子構造が不安定であることが示され、血液試料の標準作業手順を改訂した。
以上を総合し、β-ANPは高分子型β-ANPを経て生成し、その濃度上昇が心不全時の心房心筋細胞の一定の変性・機能異常を反映すると推定し、血中濃度の測定意義を提示した。高分子型β-ANPの分子同定を完了し、血中β-ANP濃度と心不全病態の比較症例数を増加して検証し、心不全の高精度診断法としてのβ-ANP測定の意義を最終的に確立する。
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