• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

遺伝性不整脈を呈する変異体Nav1.5チャネルに対する揮発性麻酔薬の修飾作用

研究課題

研究課題/領域番号 20K09241
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分55050:麻酔科学関連
研究機関滋賀医科大学

研究代表者

福島 豊  滋賀医科大学, 医学部, 助教 (10422891)

研究分担者 北川 裕利  滋賀医科大学, 医学部, 教授 (50252391)
小嶋 亜希子  滋賀医科大学, 医学部, 講師 (50447877)
松浦 博  滋賀医科大学, 医学部, 理事 (60238962)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード揮発性麻酔薬 / セボフルラン / Nav1.5チャネル / 遺伝性不整脈 / LQT / 麻酔 / late Na+ current / プロポフォール / デスフルラン / LQT3 / 全身麻酔
研究開始時の研究の概要

本研究は、先天性LQTやブルガダ症候群などの遺伝性不整脈の原因となるNav1.5チャネルの変異体に対する揮発性麻酔薬の修飾作用を、部位特異的変異導入法、パッチクランプ法、コンピューターシミュレーション法を用いて明らかにすることを目指す。遺伝性不整脈に対する遺伝子検査の結果と本研究の結果を組み合わせることで、遺伝性不整脈患者に対する麻酔の安全性が飛躍的に向上することが期待できる。

研究実績の概要

先天性QT延長症候群(先天性LQT)やBrugada症候群などの遺伝性不整脈は、心臓イオンチャネルタンパク質の発現をコードする遺伝子の変異に伴ってイオンチャネルの様々な機能異常が惹起されることで起こる。揮発性麻酔薬はQT時間を延長するため、これらの遺伝性不整脈を有する患者に対する使用は、QT時間のさらなる延長やTorsades de Pointesの誘発を生じる可能性がある。しかし、遺伝性不整脈の原因となる変異体チャネルに対する揮発性麻酔薬の修飾作用についての報告は限られている。本研究 は、LQT3やBrugada症候群の原因となるNav1.5チャネルの変異体に対する揮発性麻酔薬の修飾作用を明らかにすることを目的としている。
LQT3はNav1.5チャネルの遺伝子変異により、late Na+ currentが増大することでQT時間が延長する。2023年度は、late Na+ currentに対するセボフルランの効果をプロポフォールの効果と比較するした。LQT3の原因遺伝子として報告のあるSCN5A-N1774Dを用いて作成された変異Nav1.5(Nav1.5-N1774D)チャネルは、野生型Nav1.5チャネルに比べてlate Na+ currentが増大した。セボフルラン4%は野生型及びNav1.5-N1774Dチャネルのピーク電流にはほとんど抑制作用を示さなかったが、Nav1.5-N1774Dチャネルのlate Na+ currentを有意に抑制した。一方、3μMのプロポフォールはNav1.5-N1774Dチャネルのピーク電流、late Na+ currentともにほとんど影響を与えなかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

late Na+ currentはNav1.5チャネルのピーク電流に比べてわずかな電流である。このわずかな電流であるlate Na+ currentに対する薬剤の効果を検討することが難しく、時間を要している。

今後の研究の推進方策

Nav1.5野生型およびN1774Dチャネルの活性化、不活性化の膜電位依存性に対するセボフルランの作用をさらに検討する予定である。
また、ヒト心室筋のシミュ レーションモデルであるO’Hara-Rudy dynamicモデルを用いて、Nav1.5-N1774Dチャネルの活動電位持続時間(APD)に対するセボフルラン、プロポフォールの効果を検討する予定である。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Prediction of anesthetic torsadogenicity using a human ventricular cell model2023

    • 著者名/発表者名
      Kojima Akiko、Fukushima Yutaka、Matsuura Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of Anesthesia

      巻: 37 号: 5 ページ: 806-810

    • DOI

      10.1007/s00540-023-03238-9

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Propofol, an Anesthetic Agent, Inhibits HCN Channels through the Allosteric Modulation of the cAMP-Dependent Gating Mechanism2022

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Morihiro、Mi Xinya、Toyoda Futoshi、Kojima Akiko、Ding Wei-Guang、Fukushima Yutaka、Omatsu-Kanbe Mariko、Kitagawa Hirotoshi、Matsuura Hiroshi
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 12 号: 4 ページ: 570-570

    • DOI

      10.3390/biom12040570

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Elevation of propofol sensitivity of cardiac IKs channel by KCNE1 polymorphism D85N.2021

    • 著者名/発表者名
      A. Kojima, X. Mi, Y. Fukushima, W. G. Ding, M. Omatsu-Kanbe and H. Matsuura
    • 雑誌名

      Br J Pharmacol

      巻: 178 号: 13 ページ: 2691-2708

    • DOI

      10.1111/bph.15460

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Positive Inotropic Effects of ATP Released via the Maxi-Anion Channel in Langendorff-Perfused Mouse Hearts Subjected to Ischemia-Reperfusion2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuura Hiroshi、Kojima Akiko、Fukushima Yutaka、Xie Yu、Mi Xinya、Sabirov Ravshan Z.、Okada Yasunobu
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 9 ページ: 597997-597997

    • DOI

      10.3389/fcell.2021.597997

    • NAID

      120006974980

    • 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] 揮発性麻酔薬の作用に関わる分子メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      福島 豊, 小嶋 亜希子
    • 雑誌名

      臨床麻酔

      巻: 45 ページ: 17-24

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Open-channel blocking action of volatile anesthetics desflurane and sevoflurane on human voltage-gated Kv1.5 channel.2020

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Y, Kojima A, Mi X, Ding WG, Kitagawa H, Matsuura H
    • 雑誌名

      Br J Pharmacol

      巻: in press 号: 16 ページ: 3811-3827

    • DOI

      10.1111/bph.15105

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A computational analysis of the effect of sevoflurane in a human ventricular cell model of long QT syndrome: Importance of repolarization reserve in the QT-prolonging effect of sevoflurane2020

    • 著者名/発表者名
      Kojima Akiko、Fukushima Yutaka、Itoh Hideki、Imoto Keiji、Matsuura Hiroshi
    • 雑誌名

      European Journal of Pharmacology

      巻: 883 ページ: 173378-173378

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2020.173378

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Nav1.5チャネルのαサブユニットをコードするSCN5A 遺伝子の変異N1774Dに伴い増大したlate Na+電流は、セボフルランによって抑制される2023

    • 著者名/発表者名
      福島豊, 小嶋亜希子, 清水盛浩, 今宿康彦, 水野隆芳, 北川裕利
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第70回学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] デスフルランはNav1.5チャネルの速い不活性化を過分極側にシフトさせる2022

    • 著者名/発表者名
      福島豊, 小嶋亜希子, 石原真理子, 清水盛浩, 湯浅真由美, 北川裕利
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第69回学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] セボフルランのIKsチャネル抑制作用は、副サブユニットをコードするKCNE1遺伝子の一塩基多型D85Nにより増強し、特にβ受容体刺激時におけるセボフルランによるQT延長作用を増強する2022

    • 著者名/発表者名
      小嶋亜希子, 伊藤有紀, 福島豊, 今宿康彦, 北川裕利
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第69回学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] デスフルランはNav1.5チャネルの速い不活性化を過分極側にシフトさせる2022

    • 著者名/発表者名
      福島 豊, 小嶋 亜希子, 石原 真理子, 清水 盛浩, 湯浅 真由美, 北川 裕利
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第69回学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] セボフルランのIKsチャネル抑制作用は、副サブユニットをコードするKCNE1遺伝子の一塩基多型D85Nにより増強し、特にβ受容体刺激時におけるセボフルランによるQT延長作用を増強する2022

    • 著者名/発表者名
      小嶋 亜希子, 伊藤 有紀, 福島 豊, 今宿 康彦, 北川 裕利
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第69回学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] デスフルランはヒト心筋の膜電位依存性カリウムチャネルに対して異なった抑制作用を発揮する2020

    • 著者名/発表者名
      福島 豊, 小嶋 亜希子, 石原 真理子, 清水 盛浩, 湯浅 真由美, 北川 裕利
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第67回学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] セボフルランのIKsチャネル抑制作用は、βサブユニットをコードするKCNE1遺伝子の一塩基多型D85Nにより増強し、セボフルランによるQT延長作用を増強する2020

    • 著者名/発表者名
      小嶋 亜希子, 伊藤 有紀, 福島 豊, 今宿 康彦, 北川 裕利
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第67回学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Oxgen reserve index (ORi)モニタリングによる、体位変換前の吸入酸素濃度とBMIが無呼吸中の全身酸素予備能に及ぼす影響の検討2020

    • 著者名/発表者名
      澤崎 史弥, 小嶋 亜希子, 河島 愛莉奈, 竹田 叶佳, 福島 豊, 北川 裕利
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第67回学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] プロポフォールによるHCN2チャネルおよびHCN4チャネルの抑制作用は交感神経緊張時に減弱する2020

    • 著者名/発表者名
      清水 盛浩, 小嶋 亜希子, 石原 真理子, 福島 豊, 北川 裕利
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第67回学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi