冠攣縮性狭心症動物モデルにおけるカルシウムシグナル伝達機構の解明

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25860577
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 横田 貴志 弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (40624888)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 冠攣縮 / カルシウム拮抗薬

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、臨床例に即した冠攣縮性狭心症動物モデルであるヒトR257H亜型PLC-delta 1血管平滑筋特異的過剰発現マウス（PLC-TGマウス）を用いて、カルシウムイオンの動態に関わる細胞内シグナル伝達機構を解析することにより、カルシウム拮抗薬による冠攣縮抑制効果の作用機序を明らかにすることである。
生後24週前後のPLC-TGマウスにおいて、経静脈的エルゴノビン投与により誘発されたST上昇を伴う冠攣縮は、冠攣縮性狭心症の治療薬であるカルシウム拮抗薬（ジルチアゼム60 mg/kg/日）投与により抑制された。一方、他の降圧薬（トリクロルメチアジド1 mg/kg/日）投与では、冠攣縮は抑制されなかった。PLC-TGマウスの大動脈における電位依存性L型カルシウムチャネルの蛋白発現は野生型と比較し減少していたが、カルシウム拮抗薬投与により、その減少は有意に改善した。さらに活性型の電位依存性L型カルシウムチャネルはリン酸化されているが、カルシウム拮抗薬はそのリン酸化を抑制した。リン酸化に関与しているProtein kinase C (PKC) の活性を測定すると、PLC-TGマウスでは野生型と比較しその活性が亢進していた。カルシウム拮抗薬であるジルチアゼムはPKC活性を抑制した。さらに細胞内カルシウムの動態に関与しているAKAP150蛋白とIP3 Receptor type I蛋白の大動脈における発現は、野生型とPLC-TGマウスで差を認めなかった。以上のことから、電位依存性L型カルシウムチャネルの発現ならびにリン酸化の変化が冠攣縮の病態に関与していることが示唆され、カルシウム拮抗薬によるL型カルシウムチャネルの直接阻害と同時に、PKC抑制を介したL型カルシウムチャネルリン酸化の抑制が、カルシウム拮抗薬の冠攣縮治療の機序である可能性が示された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

交付申請書に記載された平成２６年度の研究計画がおおむね実行され、カルシウム拮抗薬による冠攣縮抑制効果の作用機序解明に向けて、非常に興味深い結果が得られており、上記区分(2)に該当すると思われる。

Strategy for Future Research Activity

交付申請書の研究計画に沿った実験を進めていく。特に冠攣縮性狭心症患者から得られた培養皮膚線維芽細胞を用いた実験や、マウスの心臓ならびに大動脈を速やかに摘出し、ランゲンドルフ潅流装置による血行動態的な実験をすすめていく。さらに、L型カルシウムチャネルリン酸化を調節する他の因子についても研究を行っていく。

Research Products

• [Journal Article] Imidapril and enalapril similarly inhibit plasma matrix metalloproteinase activities and attenuate left ventricular remodeling in patients with acute myocardial infarction (2014)
  • Author(s): Yokota T, Tomita H, Mori Y, Kudo T, Hiraga H, Suto N, Higuma T, Abe N, Hanada H, Osanai T, Okumura K.
  • Journal Title: J Cardiovasc Pharmacol Volume: 63 Pages: 528-532
  • DOI: 10.1097/FJC.0000000000000077.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Low serum eicosapentaenoic acid level is a risk for ventricular arrhythmia in patients with acute myocardial infarction: a possible link to J-waves (2014)
  • Author(s): Endo T, Tomita H, Higuma T, Abe N, Kushibiki M, Saitoh S, Yamada M, Yokota T, Echizen T, Yokoyama H, Tateyama S, Suzuki A, Ishida Y, Murakami K, Osanai T, Okumura K.
  • Journal Title: Heart Vessels Volume: 29 Pages: 847-854
  • DOI: 10.1007/s00380-013-0435-x
  • Peer Reviewed