BNPプロセシング機序における糖鎖修飾の病態生理学的意義の解明

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25461107
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 中川 靖章 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70452357)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 桑原 宏一郎 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30402887) ; 錦見 俊雄 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 非常勤講師 (80291946)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 分子心臓学

Outline of Annual Research Achievements

本申請研究は、生理活性をもつ脳性ナトリウム利尿ペプチド（BNP）が前駆体proBNPから精製されるプロセシング過程における糖鎖修飾尾病態生理学的意義と底に関わる分子機構の同定、さらには細胞内エネルギーや老化などの細胞期の右舷かがそのプロセスに及び素影響の詳細を、新規開発した特異的proBNP測定法を使用し解明することにより、心血管代謝疾患の新たな診断法としてのproBNPの意義を明確にすると共に、proBNPプロセシング調節を標的とした心疾患の新規治療法開発の可能性を追求することを目的とするものである。
本年度は、前年度に引き続き、I)臨床症例におけるproBNPの血中濃度測定、及びproBNP/total BNPの患者血清における検討を行っており、現在約750症例の検体が集まっており、それについて現在解析中であり、また一部のデータについてはPLOS ONE 2014;9(3):e92314に発表した。II)培養細胞を用いた糖鎖修飾部位とプロセシングの関係の検討においては、ある種の糖転移酵素のノックダウンやある種の液性因子による刺激でproBNPのプロセシング効率が変化する可能性を見出しつつある。また心不全モデル動物において、上記に関与する糖転移酵素の遺伝子発現についても検討中である。III)BNPヒト化ラットの作成についてはコンストラクトの作成中である。また、申請書に記載した平成２６年後以降に予定されていた実験についても、上記の実験と関連して進行中である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

平成２５年度に予定していた申請書記載の実験について、一つ一つが予想以上に時間がかかったこと、またin vitroの実験については、主に初代培養心筋細胞を用いているため実験毎に細胞の調整が必要であったこと、proBNPの測定キットの供給が事務手続きの都合で一時途絶えていたこと、またBNPヒト化ラットの作成についても、予想以上にコンストラクトの作成が難しく時間がかかっていること、などにより、実験の計画が全体的にやや遅れている感がある。ただ、着実に成果は得られてきており、また臨床検体も順調に増加し、臨床的意義についても更なる検討が進むことが予想される。

Strategy for Future Research Activity

基本的に着実に実験としては進行していると考えており、全般的には予定より若干の遅れはあるものの、引き続きこれまでのデータを下に平成２６年度以降に予定をしていた実験についても適宜進めていく予定である。
現在、proBNPのプロセシングに関わる糖転移酵素を明らかにできつつあり、その遺伝子発現調節機序などについても適宜検討予定としている。また患者データについては、特異的な心疾患（心房細動や心肥大、虚血性心疾患）などの症例についても検体を集めており、それらの臨床データを解析してproBNP（測定）の臨床的意義について更に検討する予定である。

Causes of Carryover

当初は平成25行う予定であった実験内容を平成26年に引き続き施行し、もともと平成26年度に予定していた研究内容の一部を施行出来なかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成25,26年に予定していた実験愛用の未達成部分について、引き続き平成27年度に行う予定であり、それらに使用予定である。

Research Products

• [Journal Article] Inhibition of N-type Ca2+channels ameliorates an imbalance in cardiac autonomic nerve activity and prevents lethal arrhytymias in mice with heart failure (2014)
  • Author(s): Yamada Y, Kinoshita H, Kuwahra K, Nakagawa Y, Kuwabara Y, Minami T, Yamada C, Shibaa J, Nakao K, Cho K, Arai Y, Yasuno S, Nishikimi T, Ueshima K, Kamakura S, Nishida M, Kiyonaka S, Mori Y, Kimura T, Kangawa K, Nakao K
  • Journal Title: Cardiovascular Research Volume: 104 Pages: 183-193
  • DOI: 10.1093/cvr/cvu185.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The Effects of Super-Flux (High Performance) Dialyzer on Plasma Glycosylated Pro-B-Type Natriuretic Peptide (proBNP) and Glycosylated N-Terminal proBNP in End-Stage Renal Disease Patients on Dialysis. (2014)
  • Author(s): Nakagawa Y, Nishikimi T, Kuwahara K, Yasuno S, Kinoshita H, Kuwabara Y, Nakao K, Minami T, Yamada C, Ueshima K, Ikeda Y, Okamoto H, Horii K, Nagata K, Kangawa K, Minamino N, Nakao K.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 9 Pages: e92314
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0092314.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] O-glycosylation in N-terminal region of proBNP regulates its processing in ventricular myocytes (2014)
  • Author(s): Yasuaki Nakagawa, Toshio Nishikimi, Koichiro Kuwahara, Shinji Yasuno, Hideyuki Kinoshita, Yoshihiro Kuwabara, Chinatsu Yamada, Kenji Ueshima, Naoto Minamino, Kazuwa Nakao, Takeshi Kimura,
  • Organizer: 第31会 国際心臓研究会(ISHR)日本部会
  • Place of Presentation: ウインクあいち、愛知県
  • Year and Date: 2014-11-28 – 2014-11-29
• [Presentation] ヒトproBNPプロセシングにおけるＯ型糖鎖修飾の意義についての検討 (2014)
  • Author(s): 中川靖章、錦見俊雄、桑原宏一郎、保野慎治、木下秀之、山田千夏、上嶋健治、南野直人、中尾一和、木村剛
  • Organizer: 第18回日本心血管内分泌代謝学会学術集会
  • Place of Presentation: 横浜、神奈川
  • Year and Date: 2014-11-21 – 2014-11-22
• [Presentation] Role of O-glycosylation in N-terminal region of human proBNP in its processing mechanisms (2014)
  • Author(s): Yasuaki Nakagawa, Toshio Nishikimi, Koichiro Kuwahara, Shinji Yasuno, Hideyuki Kinoshita, Yoshihiro Kuwabara, Kazuhiro Nakao, Chinatsu Yamada, Kenji Ueshima, Naoto Minamino, Takeshi Kimura, Kazuwa Nakao
  • Organizer: AHA Scientific Sessoins 2014
  • Place of Presentation: Chicago, USA
  • Year and Date: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [Presentation] 拡張型心筋症モデルマウスにおけるN型Ca2+チャネル阻害は自律神経バランスを改善し突然死を予防する (2014)
  • Author(s): 桑原宏一郎、山田優子、木下秀之、中川靖章、柴田純子、山田千夏、森泰生、中尾一和、木村剛
  • Organizer: 第37回 日本高血圧学会総会
  • Place of Presentation: 横浜、神奈川
  • Year and Date: 2014-10-17 – 2014-10-19
• [Presentation] Role of O-glycosylation in N-terminal region of human proBNP in proBNP processing (2014)
  • Author(s): Yasuaki Nakagawa, Toshio Nishikimi, Koichiro Kuwahara, Shinji Yasuno, Hideyuki Kinoshita, Yoshihiro Kuwabara, Kazuhiro Nakao, Chinatsu Yamada, Kenji Ueshima, Naoto Minamino, Takeshi Kimura, Kazuwa Nakao
  • Organizer: 第18回日本心不全学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
  • Year and Date: 2014-10-10 – 2014-10-12
• [Presentation] Significance of O-glycosylation in proBNP processing (2014)
  • Author(s): Yasuaki Nakagawa, Toshio Nishikimi, Koichiro Kuwahara, Shinji Yasuno, Hideyuki Kinoshita, Yoshihiro Kuwabara, Kazuhiro Nakao, Chinatsu Yamada, Kenji Ueshima, Naoto Minamino, Takeshi Kimura, Kazuwa Nakao,
  • Organizer: The Conference on Bioactive Peptide for Cell-Cell Communication 2014
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-09-10 – 2014-09-12
• [Presentation] Critical involvement of renin-angiotensin system for developing arrhythmogenic remodeling in mice with chronic heart failure and lethal arrhythmias (2014)
  • Author(s): C. Yamada, K. Kuwahara, Y. Kuwabara, H. Kinoshita, Y. Nakagawa, T. Nihikimi, K. Nakao, T. Kimura
  • Organizer: ESC 2014
  • Place of Presentation: Barcelona, Spain
  • Year and Date: 2014-08-30 – 2014-09-03
• [Presentation] Increased Expression of HCN channels in the Ventricular Myocardium Contributes to Enhanced Arrhythmicity in Mouse Failing Hearts (2014)
  • Author(s): Yoshihiro Kuwabara, Koichiro Kuwahara, Makoto Takano, Hideyuki Kinoshita, Yuji Arai, Yasuaki Nakagawa, Shinji Ysuno, Sachiyo Igata, Satoru Usami, Takeya Minami, Yuko Yamada, Kazuhiro Nakao, Chinatsu Yamada, Junko Shibata, Toshio Nishikimi,Kenji Ueshima, Kazuwa Nakao
  • Organizer: 第31回日本心電学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-07-22 – 2014-07-25
• [Presentation] C-type Natriuretic Peptide Derived from Vascular Endothelial Cells Contributes to the Regulation of Blood Pressure (2014)
  • Author(s): Nakao K, Kuwahara K, Nishikimi T, Nakagawa Y, Kinoshita H, Tokudome T, Sone M, Kimura T, Kangawa,K and Nakao K
  • Organizer: The 18th International Vascular Biology Meeting
  • Place of Presentation: Kyoto
  • Year and Date: 2014-04-14 – 2014-04-18
• [Presentation] Reciprocal expression of MRTF-A and myocardin is crucial for pathological vascular remodeling in mice (2014)
  • Author(s): Minami T, Kuwahara K, Kuwabara Y, Cho K, Kinoshita H, Nakagawa Y, Ueda K, Kimura T.
  • Organizer: The 18th International Vascular Biology M
  • Place of Presentation: Kyoto
  • Year and Date: 2014-04-14 – 2014-04-18
• [Presentation] 脳性(B型)ナトリウム利尿ペプチド前駆体proBNPプロセシングにおける糖鎖結合の役割 (2014)
  • Author(s): 中川靖章、錦見俊雄、桑原宏一郎、木下秀之、桒原佳宏、山田千夏、中尾一泰、保野慎治、上嶋健治、木村剛、南野直人、中尾一和
  • Organizer: 第51回 日本臨床分子医学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-04-11 – 2014-04-12