2011 Fiscal Year Annual Research Report
5型アデニル酸シクラーゼによる活性酸素産生シグナルの解析と心不全治療への応用
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22790719
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
白 云哲 横浜市立大学, 医学研究科, 共同研究員 (50571147)
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| Keywords | シグナル伝達 / 循環器高血圧 / サイクリックAMP / 心不全 / 遺伝子改変マウス |
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| Research Abstract |
アデニル酸シクラーゼ(AC)のサブタイプのうち5型AC(AC5)は生命維持に重要な心臓、脳、腎臓に限局して発現している。本研究では「近年報告されたEpac(Exchange protein directly activated by CAMP)に着目し、AC5-Epac経路の心不全発症にはたす役割を解明し、本経路を標的にした創薬開発を目標にする。
1)AC5TG-Epac1KOを用いたin vivoの解析
AC5TG-Epac1KOのn数を十分に増やし慢性イソプロテレノール刺激心不全マウスモデル(60mg/kg/day for 7days)を作製した。コントロール群として、WT,Epac1KO,AC5TGマウスを用いて同様の実験を行った(各群N=4-6)。
(1)生理学実験:心臓超音波検査(LVEF)、心臓カテーテルによる心機能測定を行ったが、AC5TG-Epac1KOではAC5TGに比較して慢性カテコラミン刺激後の心機能低下が有意に抑制されていた。
(2)病理学実験:心肥大の程度(左室/頚骨比)TUNEL染色によりアポトーシス陽性細胞の割合、Masson染色により心筋組織線維化について検討を行った。心肥大の程度については各群有意差は見られなかったが、アポトーシス、線維化に関してはAC5TG-Epac1KOはAC5TGに比較して顕著に抑制されていた。以上の結果から本申請の仮説である「AC5-Epac経路は心筋細胞内で活性酸素を産生し心不全発症を誘導する主要な経路である」という仮説を支持する実験結果が得られた。平成24年度はどのようなメカニズムで心不全発症が抑制されたかを活性酸素シグナルを中心に検討中である。
2)AC5-Epac経路を治療標的にしたの心不全治療の可能性の検討
平成23年度中に大阪大学大学院薬学研究科(張功幸研究室)と共同でAC5に対してより選択性の高い化合物の開発を行った。AC5に対して選択的抑制効果がある候補化合物が現在までに数種類同定されている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
AC5TG-Epac1KOマウスではAC5の心不全発症抑制促進作用が抑制される実験データは平成23年度中に確認された。AC5の心不全発症作用は活性酸素シグナルを賦活化して心不全発症を誘導するがその経路としてSOD(Mn,CuZn)の発現量、Raf/MEK/ERKシグナルの活性化(リン酸化)、抗アポトーシスシグナル(RSK,p-Bad,Bc1-x1,Hsp70,XIAP)が確認されているがEpacがこれらシグナルのどの部位を制御しているのか確認が取れていない。平成24年度はこれらのシグナルの解析を中心に行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
AC5TGならびにAC5TG-Epac1KOを用いて経食道頻回刺激による心房細動を誘発させEpac1の不整脈発症における役割りについて検討を行う。ベータ遮断薬は長期予後が確認されている唯一の抗不整脈薬であるが重症心機能低下患者や呼吸器疾患合併患者に対しては慎重投与が必要である。本研究でEpac1が不整脈発症における重要性について確認できれば、高齢者にも安全に投与可能な新しい抗不整脈薬の治療標的になる可能性が示唆される。また平成23年度に確認されたAC5選択的抑制候補化合物について、AC5に対する選択性についてAC5ノックアウトマウスの心臓組織膜分画を用いてさらに詳細な検討を行う予定である。
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