冠攣縮性狭心症動物モデルを用いた冠攣縮の成因と治療に対する分子生物学的アプローチ

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26461120
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 奥村 謙 弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20185549)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長内 智宏 弘前大学, 保健学研究科, 教授 (00169278)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 循環器・高血圧 / 冠攣縮 / Phospholipase C

Outline of Annual Research Achievements

①細胞内カルシウムの動態ならびに血管トーヌスに関与しているAKAP79/150蛋白の冠攣縮への関与を検討した。AKAP79/150ノックアウト(AKAP-KO)マウスをPLC-TGマウスと交配し、PLC-delta 1血管過剰発現AKAP-KOマウス(PLC-AKAP-KOマウス)を作成した。PLC-TGマウスではエルゴノビン投与により冠攣縮が誘発されたが、PLC-TG/AKAP150KOマウスでも冠攣縮は抑制されなかった。PLC-TGマウスとPLC-TG/AKAP150KOマウスの大動脈より、Explant法にて血管平滑筋を初代培養（primary culture）し、アセチルコリン刺激に対する細胞内遊離カルシウムイオンの反応性についてfura-2を用いて分光蛍光光度計にて測定した。PLC-TGマウスより得られた血管平滑筋ではアセチルコリン刺激により細胞内遊離カルシウムイオンの上昇を認めたが、PLC-TG/AKAP150KOマウスより得られた血管平滑筋では細胞内遊離カルシウムイオンの上昇は野生型と同程度であった。以上から、PLC-TG/AKAP150KOマウスでは、細胞内遊離カルシウムイオンの過度の上昇を認めないにも関わらず、冠攣縮が誘発され、現在この機序を検討中である。
②PLC活性を亢進させる物質であるp122蛋白を血管平滑筋に過剰発現させたトランスジェニックマウス（p122TGマウス）を作製し、マウス冠動脈の免疫染色によりp122蛋白の過剰発現を確認した。エルゴメトリン投与により体表面心電図でST上昇が観察され、冠攣縮が誘発された。p122TGマウスの大動脈平滑筋のPLC活性は野生型と比較し高値であった。ランゲンドルフ潅流実験では、p122TGマウスにおいてエルゴノビン投与後に冠潅流圧の上昇を認めた。ミクロフィルではp122TGマウスにおいて、冠動脈の攣縮を認めた。以上から、p122蛋白は冠攣縮を引き起こすことが示唆された。

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２７年度の研究計画がおおむね実行され、冠攣縮における細胞内カルシウムシグナル伝達機構の解明に向けて、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すすめていく。特にPLC-TG/AKAP150KOマウスでは、細胞内遊離カルシウムイオンの過度の上昇を認めないにも関わらず、冠攣縮が誘発されており、その機序解明に向けて研究を進める。

Research Products

• [Journal Article] Modified sympatheticsympathetic nerve regulation in AKAP5-null mice. (2016)
  • Author(s): Han C, Tomita H, Ohba T, Nishizaki K, Ogata Y, Matsuzaki Y, Sawamura D, Yanagisawa T, Osanai T, Imaizumi T, Matsubara A, Adachi T, Ono K, Okumura K, Murakami M.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 469（4） Pages: 897-902
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.12.057.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Catheter ablation of ventricular arrhythmias arising from the basal septum of the right ventricle: characteristics and significance of junctional rhythm appearing during ablation. (2016)
  • Author(s): Sasaki K, Sasaki S, Kimura M, Horiuchi D, Itoh T, Ishida Y, Kinjo T, Tomita H, Okumura K.
  • Journal Title: J Interv Card Electrophysiol Volume: 45 Pages: 159-167
  • DOI: 10.1007/s10840-015-0095-0.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Enhanced p122RhoGAP/DLC-1 expression can be a cause of coronary spasm. (2015)
  • Author(s): Kinjo T, Tanaka M, Osanai T, Shibutani S, Narita I, Tanno T, Nishizaki K, Ichikawa H, Kimura Y, Ishida Y, Yokota T, Shimada M, Homma Y, Tomita H, Okumura K.
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 10(12) Pages: e0143884
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0143884.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Severity and Functional Outcome of Patients with Cardioembolic Stroke Occurring during Non-vitamin K Antagonist Oral Anticoagulant Treatment. (2015)
  • Author(s): Tomita H, Hagii J, Metoki N, Saito S, Shiroto H, Hitomi H, Kamada T, Seino S, Takahashi K, Sasaki S, Yasujima M, Okumura K.
  • Journal Title: J Stroke Cerebrovasc Dis Volume: 24 Pages: 1430-7
  • DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Validation of Risk Scoring System Excluding Female Sex From CHA2DS2-VASc in Japanese Patients With Nonvalvular Atrial Fibrillation – Subanalysis of the J-RHYTHM Registry – (2015)
  • Author(s): Tomita H, Okumura K, Inoue H, Atarashi H, Yamashita T, Origasa H, Tsushima E, on behalf of the J-RHYTHM Registry Investigators.
  • Journal Title: Circ J Volume: 79 Pages: 1719-1726
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-15-0095.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Enhanced p122RhoGAP/DLC-1 Expression can be a Cause of Coronary Spasm (2016)
  • Author(s): 金城貴彦、田中真実、長内智宏、澁谷修司、石田祐司、丹野倫宏、西崎公貴、市川博章、木村嘉宏、富田泰史、奥村謙
  • Organizer: 第80回日本循環器学会学術集会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター（宮城県、仙台市）
  • Year and Date: 2016-03-20 – 2016-03-20
• [Presentation] Disruption of A-kinase Anchoring Protein 150 Induces Coronary Spasm through Enhancement of Calcium Sensitization (2016)
  • Author(s): 西崎公貴、富田泰史、市川博章、木村嘉宏、金城貴彦、丹野倫宏、田中真実、長内智宏、奥村謙
  • Organizer: 第80回日本循環器学会学術集会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター（宮城県、仙台市）
  • Year and Date: 2016-03-20 – 2016-03-20
• [Presentation] Coronary Vasospasm Induced in Transgenic Mouse With Overexpression of p122RhoGAP/DLC1 (2015)
  • Author(s): Takahiko Kinjo, Makoto Tanaka, Tomohiro Osanai, Ikuyo Narita, Tomohiro Tannno, Kimitaka Nishizaki, Shuji Shibutani, Yuji Ishida, Hirofumi Tomita, Yoshimi Homma, and Ken Okumura
  • Organizer: AHA2015
  • Place of Presentation: オーランド市（アメリカ合衆国）
  • Year and Date: 2015-11-07 – 2015-11-11
  • Int'l Joint Research