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AMPデアミナーゼ活性制御機構の解明と糖尿病性心筋症治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K08110
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53020:循環器内科学関連
研究機関札幌医科大学

研究代表者

丹野 雅也  札幌医科大学, 保健医療学部, 教授 (00398322)

研究分担者 久野 篤史  札幌医科大学, 医学部, 教授 (30468079)
矢野 俊之  札幌医科大学, 医学部, 講師 (40444913)
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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード糖尿病性心筋症 / AMPデミナーゼ / ミトコンドリア小胞体近接領域 / AMPデアミナーゼ / ミトコンドリア / 小胞体 / ミトコンドリア近接小胞体膜 / AMPD3 / MAM / mitochondria / diabetic cardiomyopathy
研究開始時の研究の概要

糖尿病性心筋症の治療は、現時点では血糖管理と一般的な心不全治療が中心で特異的な治療法が無い。心不全が糖尿病患者の主要な死因であることを鑑みると新規治療法開発がもたらす意義は極めて大きい。本研究では、糖尿病性心筋症早期において、圧負荷で顕在化する、潜在的な拡張機能障害に焦点を当てる。これまでに我々が得た成績からは、糖尿病性心筋症の病態にはAMPD活性が寄与していると考えられ、その活性修飾は新規治療標的分子となり得る。本研究ではミトコンドリアおよび小胞体-ミトコンドリア接触部に局在するAMPDがミトコンドリア機能に及ぼす影響について検討する。

研究成果の概要

糖尿病性心筋症において、mitochondria-associated ER membrane (MAM)におけるAMPデアミナーゼ(AMPD)の機能を検討した。左室心筋におけるMAM分画蛋白を解析し、AMPDの発現量は2型糖尿病ラットにおいて非糖尿病対照ラットと比較して有意に高いこと、心筋芽細胞株に過剰発現させたAMPDが細胞質およびMAMに局在しMAMの形成が促進されること、ミトコンドリアCa2+レベルを上昇させること、酸化ストレスによるミトコンドリア膜電位低下を助長することを見出した。これらの成績からMAMに局在するAMPDが糖尿病性心筋症の新たな治療標的となり得ることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

糖尿病性心筋症は、発症早期には左室拡張機能障害を呈し、左室収縮能の維持された心不全(HF-pEF)の主要な原因の一つである。その後、左室収縮能が低下した心不全(HF-rEF)へと進行する。HFpEFを呈する本症はその患者数の増加にも関わらず、現時点では根本的な治療は無く、破綻した血行動態の是正や過剰に貯留した体液の軽減を図る対症療法が中心となる。必然的に改善は一時的であり、再増悪を繰り返すことが多い。本研究で見出された、糖尿病性心筋症におけるAMPDによるMAMの過形成が関連するミトコンドリアのCa2+の過負荷は、糖尿病性心筋症における新たな治療標的になり得ると考えられる。

報告書

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

    (11件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Adenosine monophosphate deaminase in the endoplasmic reticulummitochondria interface promotes mitochondrial Ca2+ overload in type 2 diabetes rat hearts.2023

    • 著者名/発表者名
      Osanami A, Sato T, Toda Y, Shimizu M, Kuno A, Kouzu H, Yano T, Ohwada W, Ogawa T, Miura T, Tanno M.
    • 雑誌名

      J Diabetes Investig

      巻: 14 号: 4 ページ: 560-569

    • DOI

      10.1111/jdi.13982

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 糖尿病性心筋症におけるAMPデアミナーゼの役割2021

    • 著者名/発表者名
      丹野 雅也, 長南 新太, 小川 俊史, 神津 英至
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: 36 ページ: 762-767

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 糖尿病性心筋症に対する新規治療開発 -AMPデアミナーゼおよびキサンチンオキシダーゼ阻害による拡張機能障害改善を目指して-2021

    • 著者名/発表者名
      丹野雅也
    • 雑誌名

      Research Papers of The Suzuken Memorial Foundation

      巻: 39 ページ: 101-107

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Xanthine oxidoreductase-mediated injury is amplified by upregulated AMP deaminase in type 2 diabetic rat hearts under the condition of pressure overload2021

    • 著者名/発表者名
      Igaki Yusuke、Tanno Masaya、Sato Tatsuya、Kouzu Hidemichi、Ogawa Toshifumi、Osanami Arata、Yano Toshiyuki、Kuno Atsushi、Miki Takayuki、Nakamura Takashi、Miura Tetsuji
    • 雑誌名

      Journal of Molecular and Cellular Cardiology

      巻: 154 ページ: 21-31

    • DOI

      10.1016/j.yjmcc.2021.01.002

    • 関連する報告書
      2021 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] 糖尿病性心筋症を診断する2021

    • 著者名/発表者名
      丹野雅也、長瀬ちひろ、三浦哲嗣
    • 雑誌名

      Heart View

      巻: 25 ページ: 2-7

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Upregulated AMP Deaminase in Mitochondria-associated ER Membranes in Diabetic Hearts Lowers the Threshold for Mitochondrial Permeability Transition.2022

    • 著者名/発表者名
      Osanami A, Tanno M, Kuno A, Kouzu H, Yano T, Ogawa T, Sato T, Toda Y, Miura T.
    • 学会等名
      第86回日本循環器学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Upregulated AMP deaminase in mitochondria-associated ER membranes in diabetic hearts lowers the threshold for mitochondrial permeability transition.2022

    • 著者名/発表者名
      Osanami A, Tanno M, Kuno A, Kouzu H, Yano T, Ogawa T, Sato T and Miura T
    • 学会等名
      日本循環器学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Upregulated AMP Deaminase in Mitochondria-associated ER Membranes and Cytosol Distinctively Contributes to Pressure Overload-induced Cardiac Dysfunction in Diabetic Hearts.2021

    • 著者名/発表者名
      Tanno M, Osanami A, Kouzu H, Ogawa T, Kuno A, Miura T.
    • 学会等名
      日本循環器学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖尿病性心筋症の病態・治療の現状とこれから2021

    • 著者名/発表者名
      丹野雅也
    • 学会等名
      日本糖尿病学会 糖尿病学の進歩
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] AMP deaminase in mitochondria-associated ER membranes contributes to reduction of the threshold for mitochondrial permeability transition in type 2 diabetic hearts.2021

    • 著者名/発表者名
      Osanami A, Tanno M, Kuno A, Kouzu H, Yano T, Ogawa T, Sato T and Miura T.
    • 学会等名
      American Heart Association scientific session
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] AMP deaminase in mitochondria-associated ER membranes contributes to reduction of the threshold for mitochondrial permeability transition in type 2 diabetic hearts.2021

    • 著者名/発表者名
      Osanami A, Tanno M, Kuno A, Kouzu H, Yano T, Ogawa T, Sato T and Miura T
    • 学会等名
      日本循環器学会基礎研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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