虚血プレコンディショニングによる心保護機序の解明と急性心筋梗塞治療への臨床応用

• 研究課題/領域番号: 13470147
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 循環器内科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 佐藤 洋 (2002) 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (10294092); 佐藤 秀幸 (2001) 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (70167435)
• 研究分担者: 葛谷 恒彦 大阪樟蔭女子大学, 学芸学部, 教授 (80150340) ; 堀 正二 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (20124779) ; 北風 政史 国立循環器病センター, 生理機能検査部, 部長(研究職) (20294069) ; 宮崎 純一 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (10200156) ; 武田 裕 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (20127252)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2002
• 研究課題ステータス: 完了 (2002年度)
• 配分額: 14,600千円 (直接経費: 14,600千円); 2002年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円); 2001年度: 10,000千円 (直接経費: 10,000千円)
• キーワード: PKC / ecto-5'-nucleotidase / PKA / KATPチャネル / P70S6キナーゼ / P38MAPK / プレコンディショニング / J-WIND / アデノシン / 一酸化窒素(NO) / Rhoキナーゼ / プロテインキナーゼC / プロテインキナーゼA / J-WIND試験 / 心保護作用 / 心筋梗塞 / p38MAPキナーゼ / HSP27 / 多施設臨床試験 / KATPチャネル開口剤

研究概要

1.我々はアデノシン産生酵素ecto-5'-nucleotidase過剰発現マウスを作成し、in vivoにて冠動脈を虚血・再灌流後に心筋梗塞サイズを測定したところ、対照に比べ著明に縮小した。係るマウスにアデノシン受容体阻害剤8-SPTを前投与すると心筋梗塞縮小効果は消失した。また我々はマウスin vivoの心臓にて、虚血及びアデノシン投与にてその発現が変化する遺伝子群をマイクロアレイ法で検討した。その結果、約10000候補遺伝子のうち、虚血にて約230遺伝子が変化し、その上位にecto-5'-nucleotidase(約3.5倍)が存在した。これらより、アデノシンの産生増加は心臓保護的でさらにアデノシンの外的投与が心保護治療となりえることが示された。
2.麻酔開胸犬にてプレコンディショニング操作を施行すると、90分虚血・6時間再灌流で形成される心筋梗塞サイズは対照から著明に縮小した。この効果はプロテインキナーゼC阻害剤の虚血前投与、p38MAPキナーゼの虚血前投与、KATPチャネルの開口阻害にて消去された。HSP27はプレコンディショニングにて活性化され、筋原線維に細胞内転移を起こしたが、それらはp38MAPキナーゼ阻害剤にて消去された。我々はさらにそのメカニズムにPKC以外にもPKAが関与している事、さらにその下流にp38MAPキナーゼの一過性活性化と虚血中のRhoキナーゼ活性抑制が関与している事を見出した。
3.我々は(アデノシンに体内ですばやく代謝される)ATP製剤を心筋梗塞症例の超急性期に投与して左心機能予後、運動耐容能予後を検討する多施設臨床試験(COATスタディー)を実施し、約40例にて心筋梗塞発症1年後の左心機能予後が有意に改善している事が確認された。またKATPチャネル開口剤・ヒトANP製剤をそれぞれ心筋梗塞症例の超急性期に投与する多施設臨床試験(J-WINDスタディー)は約400例のエントリーを得てなお進行中である。

研究成果

• [文献書誌] Asakura M, Kitakaze M, Sakata Y, Asanuma H, Sanada S, et al.: "Adenosine-induced cardiac gene expression of ischemic murine hearts revealed by cDNA Array Hybridization"Circ J.. 66・1. 93-96 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kitakaze M, Asanuma H, Node K, Takashima S, Sanada S, et al.: "ACE inhibitors and angiotensin II receptor blockers synergistically increase coronary blood flow in canine ischemic myocardium : Role of bradykinin"J Am Coll Cardiol.. 40・1. 162-166 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sanada S, Node K, Takashima S, Hori M, Kitakaze M, et al.: "Opening of ATP-sensitive Potassium Channel Attenuates Cardiac Remodeling Induced by Chronic Inhibition of Nitric Oxide Synthesis"J Am Coll Cardiol.. 40・3. 991-997 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Ogita H, Node K, Sanada S, Mori H, Hori M, Kitakaze M. et al.: "Amelioration of Ischemia-and Reperfusion-induced Myocardial Injury by the Selective Estrogen Receptor Modulator, Raloxifene, in the Canine Heart"J Am Coll Cardiol.. 40・3. 998-1005 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Asanuma H, Node K, Sanada S, Hori M, Kitakaze M. et al.: "Celiprolol, Increases Coronary Blood Flow and Reduces the Severity of Myocardial Ischemia via Nitric Oxide Release"J Cardiovasc Pharmacol.. (In Press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sanada S, Kitakaze M.: "Cellular Mechanisms and Signal Transduction of Ischemic Preconditioning : Current Evidence, Clinical Applications and Future Direction"Curr Med Chem.. (In Press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kitakaze M, Asanuma H, Takashima S, Minamino T, Ueda Y, Sakata Y, Asakura M, Sanada S, Kuzuya T, Hori M.: "Nifedipine-induced coronary vasodilation in ischemic hearts is attributable to bradykinin- and NO-dependent mechanisms in dogs."Circulation.. 101. 311-317 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kitakaze M, Node K, Asanuma H, Takashima S, Sakata Y, Asakura M, Sanada S, Shinozaki Y, Mori H, Kuzuya T, Hori M.: "Protein Tyrosine Kinase Is Not Involved in the Infarct Size Limiting Effect of Ischemic Preconditioning in Canine Hearts."Circ Res.. 87. 303-308 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sanada S, Kitakaze M, Asanuma H, Harada K, Ogita H, Node K, Takashima S, Sakata Y, Asakura M, Shinozaki Y, Mo H, Kuzuya T, Hori M.: "Role of the Mitochondrial and Sarcolemmal KATP Channels in Ischemic Preconditioning on the Canine Heart."Am J Physiol Heart Circ Physiol.. 280. H256-263 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sanada S, Kitakaze M, Papst PJ, Hatanaka K, Asanuma H, Aki T, Shinozaki Y, Ogita H, Node K, Takashima S, Asakura M, Kuzuya T, Mori H, Terada N, Yoshida Ki, Hori M.: "Role of Phasic Dynamism of P38 Mitogen-activated Protein Kinase Activation in the Ischemic Preconditioning on the Canine Heart."Circ Res.. 88. 175-180 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sanada S, Kitakaze M, Asanuma H, Papst PJ, Node K, Liao Y, Shinozaki Y, Ogita H, Takashima S, Sakata Y, Asakura M, Kuzuya T, Terada N, Mori H, Hori M.: "Cardioprotective Effect Afforded by Transient Exposure to Phosphodiesterase-III Inhibitors. -The Role of Protein Kinase A and P38 Mitogen-activated Protein Kinase-"Circulation.. 104. 705-710 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Asanuma H, Kitakaze M, Funaya H, Takashima S, Minamino T, Node K, Sakata Y, Asakura M, Sanada S, Shinozaki Y, Mori H, Kuzuya T, Hori M.: "Nifedipine Limits Infarct Size via NO-dependent Mechanisms In Dogs."Basic Res Cardiol.. 96. 497-505 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kitakaze M, Asakura M, Sakata Y, Asanuma H, Sanada S, Kuzuya T, Miyazaki J, Takashima S, Hori M.: "cDNA Array Hybridization Reveals Cardiac Gene Expression in Acute Ischemic Murine Hearts."Cardiovasc Drugs Ther.. 15. 125-130 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Asanuma H, Kitakaze M, Node K, Takashima S, Sakata Y, Asakura M, Sanada S, Shinozaki Y, Mori H, Tada M, Kuzuya T, Hori M.: "Benidipine, a Long-acting Ca Channel Blocker, Limits Infarct Size via NO-dependent Mechanisms In Dogs."Cardiovasc Drugs Ther.. 15. 225-231 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Asakura M, Kitakaze M, Sakata Y, Asanuma H, Sanada S, Kim J, Ogita H, Liao Y, Node K, Takashima S, Tada M, Hori M.: "Adenosine-induced cardiac gene expression of ischemic murine hearts revealed by cDNA Array Hybridization."Circ J.. 66. 93-96 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kitakaze M, Asanuma H, Funaya H, Node K, Takashima S, Sanada S, Asakura M, Ogita H, Kim J, Hori M.: "ACE inhibitors and angiotensin II receptor blockers synergistically increase coronary blood flow in canine ischemic myocardium: Role of bradykinin."J Am Coll Cardiol.. 40. 162-166 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ogita H, Node K, Asanuma H, Sanada S, Liao Y, Takashima S, Asakura M, Mori H, Shinozaki Y, Hori M, Kitakaze M.: "Amelioration of Ischemia- and Reperfusion-induced Myocardial Injury by the Selective Estrogen Receptor Modulat** Raloxifene, in the Canine Heart."J Am Coll Cardiol.. 40. 998-1005 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Asanuma H, Node K, Minamino T, Sanada S, Takashima S, Ueda Y, Sakata Y, Asakura M, Kim J, Ogita H, Tada M, Hori M, Kitakaze M.: "Celiprolol, Increases Coronary Blood Flow and Reduces the Severity of Myocardial Ischemia via Nitric Oxide Release."J Cardiovase Pharmacol.. (in Press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ogita H, Node K, Asanuma H, Sanada S, Takashima S, Minamino T, Soma M, Kim J, Hori M, Kitakaze M.: "Eicosapentaenoic Acid Reduces Myocardial Injury Induced by Ischemia and Reperfusion in Rabbit Hearts."J Cardiovasc Pharmacol.. (In Press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sanada S, Kitakaze M.: "Cellular Mechanisms and Signal Transduction of Ischemic Preconditioning: Current Evidence, Clinical Applications and Future Direction."Curr Med Chem.. (In Press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Asakura M, Kitakaze M, Sakata Y, Asanuma H, Sanada S, et al.: "Adenosine-induced cardiac gene expression of ischemic murine hearts revealed by cDNA Array Hybridization"Circ J.. 66・1. 93-96 (2002)
• [文献書誌] Kitakaze M, Asanuma H, Node K, Takashima S, Sanada S, et al.: "ACE inhibitors and angiotensin II receptor blockers synergistically increase coronary blood flow in canine ischemic myocardium : Role of bradykinin"J Am Coll Cardiol.. 40・1. 162-166 (2002)
• [文献書誌] Sanada S, Node K, Takashima S, Hori M, Kitakaze M, et al.: "Opening of ATP-sensitive Potassium Channel Attenuates Cardiac Remodeling Induced by Chronic Inhibition of Nitric Oxide Synthesis"J Am Coll Cardiol.. 40・3. 991-997 (2002)
• [文献書誌] Ogita H, Node K, Sanada S, Mori H, Hori M, Kitakaze M. et al.: "Amelioration of Ischemia-and Reperfusion-induced Myocardial Injury by the Selective Estrogen Receptor Modulator, Raloxifene, in the Canine Heart"J Am Coll Cardiol.. 40・3. 998-1005 (2002)
• [文献書誌] Asanuma H, Node K, Sanada S, Hori M, Kitakaze M. et al.: "Celiprolol, Increases Coronary Blood Flow and Reduces the Severity of Myocardial Ischemia via Nitric Oxide Release"J Cardiovasc Pharmacol.. (In Press).
• [文献書誌] Sanada S, Kitakaze M.: "Cellular Mechanisms and Signal Transduction of Ischemic Preconditioning : Current Evidence, Clinical Applications and Future Direction"Curr Med Chem.. (In Press).
• [文献書誌] Sanada, Kitakaze, Takashima, Horei et al.: "Role of the Mitochondrial and Sarcolemmal KATP Channels in Ischemic Preconditioning on the Canine Heart"Am J Physiol Heart Circ Physiol.. 280・1. H256-H263 (2001)
• [文献書誌] Sanada, Kitakaze, Takashima, Kuzuya, Hori et al.: "Role of Phasic Dynamism of P38 Mitogen-activated Protein Kinase Activation in the Ischemic Preconditioning on the Canine Heart"Circ Res.. 88・2. 175-180 (2001)
• [文献書誌] Sanada, Kitakaze, Takashima, Kuzuya, Hori et al.: "Cardioprotective Effect Afforded by Transient Exposure to Phosphodiesterase-III Iinhibitors"Circulation. 104・6. 705-710 (2001)
• [文献書誌] Kitakaze, Takashima, Sanada, Hori et al.: "Role of cellular acidosis in production of nitric oxide in canine ischemic myocardium"J Mol Cell Cardiol.. 33・9. 1727-1737 (2001)
• [文献書誌] Asanuma, Kitakaze, Takashima, Sanada, Hori et al.: "Nifedipine limits infarct size via NO-dependent mechanisms in dogs"Basic Res Cardiol.. 96・5. 497-505 (2001)
• [文献書誌] Asanuma, Kitakaze, Takashima, Sanada, Hori et al.: "Benidipine, a long-acting Ca channel blocker, limits infarct size via bradykinin-and NO-dependent mechanisms in canine hearts"Cardiovasc Drugs Ther.. 15・3. 225-231 (2001)