心筋の構造リモデリングを直接鋭敏に反映する新たなバイオマーカーの開発

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25670392
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 砂川 賢二 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50163043)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新井 しのぶ 九州大学, 大学病院, 研究員 (30529970) ; 井手 友美 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (90380625)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 心不全 / DHRS7C / カルシウム / 筋肥大

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、心筋の構造的な変化に重要な役割を果たすことが示唆される機能未知分子であるDHRS7C (Dehydrogenase/reductase (SDR family) member 7C)について、その機能解析、新たな心不全診断マーカーとしての確立を目指すことを最終目標としてDHRS7Cの発現制御機構の解明ならびにELISA構築を進めてきた。DHRS7Cを心不全診断マーカーとして選択した理由は、DHRS7Cが多様な重症度を有する患者心筋からマイクロアレイによりその左室拡大、収縮低下に伴って極めて鋭敏に発現変動する因子であったからである。
アミノ酸配列解析の結果、DHRS7Cは、筋小胞体に局在し、NADH脱水素酵素配列を有することが明らかとなった。この酵素活性を失活するアミノ酸置換を行うと、細胞質内のカルシウム濃度の上昇と小胞体内のカルシウム過負荷が認められ、細胞肥大を生じた。即ち、DHRS7Cは細胞内カルシウム制御に極めて重要な働きを有することが明らかとなった。さらに細胞内DHRS7Cの発現制御機構として、C2C12細胞を用いた発現解析実験を行った。その結果、DHRS7Cは低酸素応答（HIF）で発現制御されることが明らかとなった。以上のことから、心不全の重症化に伴い、個々の心筋細胞が低酸素にさらされることがDHRS7Cの発現低下を引き起こしていることが示唆された。
DHRS7CのELISA構築は最適な抗体の条件を確立し、プロトコルの作成も完了した。血中に含まれるDHRS7Cが大変微量であることと、DHRS7Cの抗体反応が血中では特異性が非常に低くなるため、現在血液の前処理の条件検討を進めている。血液の前処理の条件検討が終了次第、採取している健常人および患者の血液サンプルの解析は今後進めていく予定である。

Research Products

• [Journal Article] Overexpression of TFAM or Twinkle increases mtDNA copy number and facilitates cardioprotection associated with limited mitochondrial oxidative stress. (2015)
  • Author(s): 1.Ikeda M, Ide T, Fujino T, Arai S, Saku K, Kakino T, Tyynismaa H, Yamasaki T, Yamada K, Kang D, Suomalainen A, Sunagawa K
  • Journal Title: PLOS One Volume: 10 Pages: e0119687
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0119687.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] DHRS7C NAD/NADH dehydrogenase catalytic core domain is essential for cellular calcium homeostasis and cell morphology. (2014)
  • Author(s): Arai, S., Ide. T., Ikeda, M., Hirano, K., Matsuo, Y., Sunagawa, S.
  • Organizer: 第31回国際心臓研究学会 (ISHR)
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2014-11-28 – 2014-11-29