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MCU/NCLX輸送バランス異常に基づく肺高血圧発症機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K16509
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分48030:薬理学関連
研究機関福岡大学

研究代表者

田頭 秀章  福岡大学, 医学部, 准教授 (90735028)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードイオン輸送体 / 肺高血圧症 / ミトコンドリア / トランスポーター
研究開始時の研究の概要

肺動脈性肺高血圧症(PAH)は、肺小動脈が狭窄し、平均肺動脈圧が25 mmHg以上と高い状態が続くことにより右心不全に至る難治性の疾患である。現在、使用されているPAH治療薬は、予後の十分な改善には至っておらず、新規治療薬の開発が求められている。本研究では、肺血管平滑筋細胞のミトコンドリアCa2+輸送バランス異常に基づく肺高血圧発症機序の解明を目的として、各種ミトコンドリアCa2+輸送体遺伝子改変マウスおよび薬理学的ツールを駆使したin vivo/in vitro実験を実施し、肺血管平滑筋細胞のミトコンドリアCa2+輸送バランス異常と肺高血圧発症の因果関係を明確にすることを目的とする。

研究成果の概要

肺動脈性肺高血圧症(PAH)は、肺血管過収縮や肺血管リモデリングにより肺小動脈が狭窄し、慢性的に肺動脈圧上昇が続くことで右室不全をきたす難治性の疾患である。その病態分子機序の詳細は不明であり、PAHの発症機序の全容解明と有効な新規治療薬の開発が望まれている。近年、ミトコンドリア内膜に存在するCa2+輸送体として、MCUとNCLXが同定された。しかしながら、ミトコンドリアCa2+輸送体の生理学的役割および病態学的意義については未だ不明な点が多い。本研究では、ミトコンドリアCa2+輸送体遺伝子改変マウスを作製し、ミトコンドリアCa2+輸送体と低酸素誘発性肺高血圧発症機序の関連について検討を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでに、PAHの原因としてKCNK3(TASK1)やKv1.5の機能低下および非選択的陽イオンチャネルTRPC6の発現増加等が報告されており、PAHの発症・増悪には細胞膜K+チャネルやCa2+チャネルが関与することが示唆されている。本研究は、これまでに報告されている細胞膜チャネルではなく、細胞内オルガネラに発現しているミトコンドリアCa2+輸送体の各種遺伝子改変マウスならびに薬理学的ツールを用いて、肺血管平滑筋細胞のミトコンドリアCa2+輸送バランス異常による肺高血圧発症への関与を明らかとしたものである。肺血管過収縮や肺血管リモデリングの新しい病態機序として極めて興味深いものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Lymphangiogenesis and angiogenesis rescue murine ischemic hindlimb via transient receptor potential vanilloid 42021

    • 著者名/発表者名
      Yamada H, Sakata N, Tanaka T, Tagashira H, Yoshimatsu G, Kawakami R, Wada H, Iwamoto T, Kodama S
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Science

      巻: - 号: 4 ページ: 244-248

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2021.04.009

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Na+/Ca2+ exchanger mediates cold Ca2+ signaling conserved for temperature-compensated circadian rhythms2021

    • 著者名/発表者名
      Kon Naohiro、Wang Hsin-tzu、Kato Yoshiaki S.、Uemoto Kyouhei、Kawamoto Naohiro、Kawasaki Koji、Enoki Ryosuke、Kurosawa Gen、Nakane Tatsuto、Sugiyama Yasunori、Tagashira Hideaki、Endo Motomu、Iwasaki Hideo、Iwamoto Takahiro、Kume Kazuhiko、Fukada Yoshitaka
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 7 号: 18 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1126/sciadv.abe8132

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genetic knockout and pharmacologic inhibition of NCX1 attenuate hypoxia-induced pulmonary arterial hypertension.2020

    • 著者名/発表者名
      1.Nagata A, Tagashira H, Kita S, Kita T, Nakajima N, Abe K, Iwasaki A, Iwamoto T.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 529(3) 号: 3 ページ: 793-798

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.06.045

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sodium-calcium exchanger 1 is the key molecule for urinary potassium excretion against acute hyperkalemia2020

    • 著者名/発表者名
      Shoda W, Nomura N, Ando F, Tagashira H, Iwamoto T, Ohta A, Isobe K, Mori T, Susa K, Sohara E, Rai T, Uchida S.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 15(6) 号: 6 ページ: 0235360-0235360

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0235360

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Na+/Ca2+交換輸送体の構造・機能の解明から治療への応用2019

    • 著者名/発表者名
      岩本 隆宏, 田頭 秀章, 喜多 紗斗美
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 271 ページ: 42-48

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] TRPM7/CNNM2遺伝子改変マウスを用いたMg代謝異常による心血管病態解析2022

    • 著者名/発表者名
      田頭秀章、喜多紗斗美、岩本隆宏
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 血管平滑筋NCX1阻害処置は低酸素誘発肺高血圧を改善する2021

    • 著者名/発表者名
      田頭秀章、喜多紗斗美、阿部弘太郎、岩本隆宏
    • 学会等名
      第5回臨床薬理学会 九州・沖縄地方会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Vascular smooth muscle NCX1 as a potential drug target for pulmonary arterial hypertension2021

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Tagashira, Asahi Nagata, Satomi Kita, Kohtaro Abe, Takahiro Iwamoto
    • 学会等名
      第85回日本循環器学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The pathophysiological role of vascular smooth muscle NCX1 for pulmonary arterial hypertension2021

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Tagashira, Asahi Nagata, Tomo Kita, Satomi Kita, Takahiro Iwamoto
    • 学会等名
      65th Biophysical Society Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characteristics of sudden death in cardiac-specific conditional NCX1 knockout mice2021

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Tagashira, Satomi Kita, Takahiro Iwamoto
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 血管平滑筋NCX1を介したCa2+シグナル異常は低酸素誘発性肺高血圧の発症に関与する2020

    • 著者名/発表者名
      田頭秀章、永田旭、喜多知、阿部弘太郎、岩本隆宏
    • 学会等名
      第49回日本心脈管作動物質学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a new model mouse for Mg metabolism disorder targeted for functional suppressing TRPM72020

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Tagashira, Tomo Kita, Tomohiro Numata, Satomi Kita, Takahiro Iwamoto.
    • 学会等名
      第93回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 低酸素誘発肺高血圧発症に血管平滑筋NCX1を介したCa2+シグナル異常が関与する2019

    • 著者名/発表者名
      田頭秀章、喜多紗斗美、喜多知、岩本隆宏
    • 学会等名
      第4回黒潮カンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Vascular smooth muscle NCX1 is involved in the development of hypoxia-induced pulmonary arterial hypertension2019

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Tagashira, Asahi Nagata, Satomi Kita, Tomo Kita, Akinori Iwasaki, Kohtaro Abe, Takahiro Iwamoto.
    • 学会等名
      The 50th NIPS International Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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