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ミトコンドリア分解制御機構の解明と心不全創薬への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21H02913
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分53020:循環器内科学関連
研究機関国立研究開発法人国立循環器病研究センター

研究代表者

大津 欣也  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 病院, 理事長 (20294051)

研究分担者 種池 学  大阪大学, 大学院医学系研究科, 講師 (30609756)
山口 修  大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教授 (90467580)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワードミトコンドリア / 心不全 / 炎症 / DNA分解 / マイトファジー / DNAメチル化 / 心筋炎症
研究開始時の研究の概要

我が国を含む先進国における主要死因の一つが心不全であり、新規治療法の開発が求められている。心不全の発症進展において無菌性炎症は重要な役割を果たす。障害ミトコンドリア由来の活性酸素種産生や、強い炎症惹起性を持つミトコンドリアDNAを介して、ミトコンドリアは心不全における無菌性炎症の起点となる。ミトコンドリアの品質維持を担うマイトファジーやミトコンドリアDNAのメチル化制御機構は、炎症の抑制的制御に重要な役割を持つ。本研究では、これらの分子機構を解明し、心不全病態における無菌性炎症を制御し、新規治療法に繋げることを目指す。

研究成果の概要

本研究では、ミトコンドリアの品質維持を担うマイトファジーやミトコンドリアDNAのメチル化制御機構及びそれに続く炎症を制御し、心不全治療に結び付けるべく、それらの分子機構を解明することを目的とした。我々が同定したBcl2-L-13が圧負荷心においてもマイトファジー及びミトコンドリア分裂を制御し、心臓のストレス応答に重要であることを示した他、ミトコンドリアDNAのメチル化制御機構については、圧負荷心におけるメチル化の変化を検出することに成功した。ミトコンドリアDNA分解不全に対しては、DNA分解酵素を抑制するmicroRNAを同定し、心不全モデルマウスへのオリゴDNA製剤投与実験を行うに至った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ミトコンドリア分解不全により、心筋細胞内にミトコンドリア(mt)DNAが蓄積することで炎症が惹起され、心不全発症につながると考えられている。本研究では、圧負荷心において障害ミトコンドリア分解に関わるBcl2-L-13が恒常性維持に重要であることや、mtDNAのメチル化に変化がおこることを示し、心不全治療の標的になりうる可能性を示した。また、DNA分解酵素を負に制御するmicroRNAを、DNAオリゴ製剤の標的として投与実験を行い、基礎的データを取得できた。これらは、ミトコンドリア分解のメカニズム解明という学術的意義のみでなく、今後、新規心不全治療薬を開発するうえで非常に有意義な成果である。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 2021 その他

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

  • [国際共同研究] King's College London(英国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] King's College London(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] King's College London/Imperial College London(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Indiana University School of Medicine(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Rubicon-regulated beta-1 adrenergic receptor recycling protects the heart from pressure overload2022

    • 著者名/発表者名
      Akazawa Yasuhiro、Taneike Manabu、Ueda Hiromichi、Kitazume-Taneike Rika、Murakawa Tomokazu、Sugihara Ryuta、Yorifuji Hiroki、Nishida Hiroki、Mine Kentaro、Hioki Ayana、Omiya Shigemiki、Nakayama Hiroyuki、Yamaguchi Osamu、Yoshimori Tamotsu、Sakata Yasushi、Otsu Kinya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 41-41

    • DOI

      10.1038/s41598-021-03920-6

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] NF-κB activation in cardiac fibroblasts results in the recruitment of inflammatory Ly6C <sup>hi</sup> monocytes in pressure-overloaded hearts2021

    • 著者名/発表者名
      Abe Hajime、Tanada Yohei、Omiya Shigemiki、Podaru Mihai-Nicolae、Murakawa Tomokazu、Ito Jumpei、Shah Ajay M.、Conway Simon J.、Ono Masahiro、Otsu Kinya
    • 雑誌名

      Science Signaling

      巻: 14 号: 704

    • DOI

      10.1126/scisignal.abe4932

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 循環器病の克服を目指して2023

    • 著者名/発表者名
      大津欣也
    • 学会等名
      日本循環器病予防学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多職種連携により心不全パンデミックに立ち向かう2023

    • 著者名/発表者名
      大津欣也
    • 学会等名
      第16回日本在宅薬学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cardiac inflammation and degradation systems2022

    • 著者名/発表者名
      大津 欣也
    • 学会等名
      第26回 日本心血管内分泌代謝学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 心臓炎症と細胞内分解システム2022

    • 著者名/発表者名
      大津 欣也
    • 学会等名
      第27回 日本病態プロテアーゼ学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mitochondrial Degradation and Cardiac Inflammation2022

    • 著者名/発表者名
      大津欣也
    • 学会等名
      第86回日本循環器学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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