心不全におけるBNP、ANP前駆体の分泌調節不全の機序解明と新規治療法の開発

• 研究課題/領域番号: 22K08099
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 中川 靖章 京都大学, 医学研究科, 助教 (70452357)
• 研究分担者: 桑原 宏一郎 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (30402887) ; 錦見 俊雄 京都大学, 医学研究科, 非常勤講師 (80291946)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2022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: BNP / ナトリウム利尿ペプチド

研究開始時の研究の概要

本申請研究では心血管管病における生体内のナトリウム利尿ペプチド(以下NPと略)前駆体の病態生理学的意義について検討すると共に、糖鎖修飾機序を含むその分泌調節機序に基づいた、内因性NP作用の増強を狙った心疾患の新規治療法の開発を目的とする。即ち、①遺伝子改変マウスを用いたNP前駆体及びその制御機構の生体内での心疾患病態生理学的意義、②NP前駆体分泌制御における糖鎖修飾関連シグナルの役割や新規分泌機序の解明、③miR-30-GALNT経路を標的としたNP前駆体分泌の調節、などの検討により内因性NP分泌を標的とした心血管疾患の新たな治療法の開発に向けた基盤的な研究を行う。

研究実績の概要

本申請研究では、心血管病における生体内におけるナトリウム利尿ペプチド(以下ＮＰと略)前駆体の病態生理学的意義について検討すると共に、糖鎖修飾機序を含むその分泌調節機序に基づいた、内因性ＮＰ作用の増強を狙った心疾患の新規治療法の開発を目的としている。
本年度は、心筋特異的ヒトＢＮＰ遺伝子発現マウスにおける種々の病態でのｐｒｏＢＮＰ分泌における翻訳後修飾や代謝についての検討を予定していたが、我々はヒトＢＮＰ遺伝子を心筋特異的に発現するトランスジェニックマウス(ｈＢＮＰーＴｇ)の作製に成功し、実際マウスの血中においてヒトＢＮＰの存在を確認することが出来た。このマウスを用い生体内における糖鎖修飾などの翻訳後修飾によるｐｒｏＢＮＰ調節機構を評価するべく、まずはベースラインの表現系（血圧、心重量、肺重量、心エコーでの心機能など）の確認をし、また種々の病態モデルの解析として、圧負荷心不全モデルの作製や、心不全マウスとの掛け合わせなどをおこなっており、これらを用いて、心臓組織中や血中でのｐｒｏＢＮＰ分泌（ｐｒｏＢＮＰ/ＢＮＰ比）を我々の開発した特異的ｐｒｏＢＮＰ測定システムを用いて評価し、種々の病態おけるｐｒｏＢＮＰ分泌に関わる翻訳後修飾や代謝について検討する準備を行っている。
また心筋特異的ヒトｐｒｏＢＮＰ発現マウス (ｈｐｒｏＢＮＰーＴｇ)についての作製も行っており、既に候補のマウスを得つつあるところであり、これについても更に進めていく予定である。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

心臓特異的ヒトＢＮＰ発現マウスに成功し、予定通りその解析を進めている。
また心臓特異的ヒトproBNP発現マウスの作製も順調である。
その他の実験についても順調に準備を進めている。

今後の研究の推進方策

心筋特異的BNP過剰発現マウスや心筋特異的proBNP過剰発現マウスで十分な成果が得られない場合に備えて、ヒトBNPノックインマウスの作製についても検討する。

研究成果

• [雑誌論文] B-Type Natriuretic Peptide (BNP) Revisited - Is BNP Still a Biomarker for Heart Failure in the Angiotensin Receptor/Neprilysin Inhibitor Era? (2022)
  • 著者名/発表者名: Nishikimi T, Nakagawa Y.
  • 雑誌名: Bilology (Basel) 巻: 11 号: 7 ページ: 1034-1034
  • DOI: 10.3390/biology11071034
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Myocardial TRPC6-mediated Zn2+ influx induces beneficial positive inotropy through beta-adrenoreceptors. (2022)
  • 著者名/発表者名: Oda S, Nishiyama K, Furumoto Y, Yamaguchi Y, Nishimura A, Tang X, Kato Y, Numaga-Tomita T, Kaneko T, Mangmool S, Kuroda T, Okubo R, Sanbo M, Hirabayashi M, Sato Y, Nakagawa Y, Kuwahara K, Nagata R, Iribe G, mori Y, Nishida M.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 12 号: 1 ページ: 6374-6374
  • DOI: 10.1038/s41467-022-34194-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] CNP, the Third Natriuretic Peptide: Its Biology and Significance to the cardiovascular System. (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa Y, Nishikimi
  • 雑誌名: Biology 巻: 11 ページ: 986-986
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Change in BNP levels from discharge to 6-month visit predict subsequent outcomes in patients with acute heart failure. (2022)
  • 著者名/発表者名: Shiba M, Kato T, Morimoto T, Yaku H, Inuzuka Y, Tamaki Y, Ozasa N, Seko Y, Yamamoto E, Yoshikawa Y, Kitai Y, Yamashita Y, Iguchi M, Nakao K, Kawase Y, Morinaga T, Toyofuku M, Furukawa Y, Ando K, Kadota K, Sato Y, Nakagawa Y, Kuwahara K, Kimura T.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 17 号: 1 ページ: e0263165-e0263165
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0263165
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] NRSF- GNAO1 Pathway Contributes to the Regulation of Cardiac Ca 2+ Homeostasis (2022)
  • 著者名/発表者名: Inazumi Hideaki、Kuwahara Koichiro、Nakagawa Yasuaki、et al.
  • 雑誌名: Circulation Research 巻: 130 号: 2 ページ: 234-248
  • DOI: 10.1161/circresaha.121.318898
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Inhibition of TRPC3/C6 Ameliorates Pulmonary Arterial Hypertension in Rodents (2023)
  • 著者名/発表者名: Kenji Moriuchi, Yasuaki Nakagawa, Hideyuki Kinoshita, Hideaki Inazumi, Hiromu Yanagisawa, Takahiko Kanamori, Toshio Nishikimi, Miku Oya, Motohiro Nishida, Yasuo Mori, Ryu Nagata, Kazufumi Nakamura, Koichiro Kuwahara, Kazuwa Nakao, Takeshi Kimura
  • 学会等名: 第87回 日本循環器学会学術集会
• [学会発表] 心血管病におけるナトリウム利尿ペプチドの病態生理学的意義 (2022)
  • 著者名/発表者名: 中川靖章、錦見俊雄、桑原宏一郎、柳澤洋、木下秀之、森内健史、金森敬彦、植田洋平、八十田明宏、高濱博幸、南野直人、中尾一和
  • 学会等名: 第26回日本心不全学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 転写調節因子NRSFを介した心不全進展の分子メカニズム (2022)
  • 著者名/発表者名: 稲住英明、桑原宏一郎、中川靖章、大矢未来、木下秀之、森内健司、柳澤洋、金森敬彦、錦見俊雄、中尾一和
  • 学会等名: 第26回日本心血管内分泌代謝学会学術集会
• [学会発表] 肺高血圧症の新規治療ターゲットとしてのTRPC3/C6 ( Classic transient receptor potential channels 3 and 6 (TRPC3/C6) are novel therapeutic target of PAH.) (2022)
  • 著者名/発表者名: 森内健史、中川靖章、木下秀之、西田基宏、森泰生、永田龍、中村一文、錦見俊雄、稲住英明、柳澤洋、金森 敬彦 、大矢未来、中尾一和、桑原宏一郎、木村剛
  • 学会等名: 第26回日本心不全学会学術集会
• [学会発表] Genetic and pharmacological inhibition of TRPC3/6 ameliorates pulmonary arterial hypertension in rodent models. (2022)
  • 著者名/発表者名: 森内健史、中川靖章、木下秀之、西田基宏、森泰生、永田龍、中村一文、錦見俊雄、稲住英明、柳澤洋、金森 敬彦 、大矢未来、中尾一和、桑原宏一郎、木村剛
  • 学会等名: 第39回国際心臓研究学会 日本部会