心房細動発生機序におけるTRPMファミリーの役割の多階層解析

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H04678
• 研究機関: 福岡大学
• 研究代表者: 井上 隆司 福岡大学, 医学部, 教授 (30232573)
• 研究分担者: 沼田 朋大 福岡大学, 医学部, 講師 (20455223) ; 朱 欣 会津大学, コンピュータ理工学部, 上級准教授 (70448645)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 不整脈 / 生体ストレス / 心房リモデリング / 多階層シミュレーション / システム生理学 / TRPチャネル

研究実績の概要

本研究では心リモデリングに関連した不整脈の新しい病態形成機序について、ストレス応答分子であるTRPM4、TRPM7チャネルに着目した数理モデルによる研究を行って来た。
最終年度の平成30年度から一部繰り越しによって延長した令和元年度にかけ、これまで開発してきた数理モデルの精緻化を中心に以下のことを遂行した。
（１）心線維芽細胞の電気生理学的特性について精査し、それを表現する数理モデルの改良を行った。（２）複数の異種細胞で構成される2Dハイブリッドモデルを精緻化するために、単純な幾何学配置ではなく、心線維芽細胞の分布をrandomizeしペースメーカ―活性を持つ細胞を自在に配置する等、よりrealityの高いモデルを柔軟に構築する方法を考案した。（３）これらに基づき不死化心房筋細胞株HL-1とマウス心房から単離した心線維芽細胞の共培養二次元拍動シートから得られたデータを説明する2D興奮伝播モデルを構築することができた。（４）同時に、TRPM4チャネルの機能亢進型変異体E7Kが刺激伝導系（プルキンエ線維）で伝導障害を起こすメカニズムを探索するため、プルキンエ細胞のCa動態を忠実に再現するPan-Rudyモデルを上記の２Dハイブリッド興奮伝播モデルに適用して詳しい解析を行い、興奮伝導の障害や途絶を起こす条件について検討し、幾つかの重要な因子を抽出することができた。
これらの成果は、共同研究を行っているスイス・ベルン大学等における招待講演や日本生理学会シンポジウム等で発表し、現在論文投稿の準備を進めている。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

本来のHPは2020年３月、退職に伴い削除されましたが近日中に福岡大医学部生理学教室のURLに再掲されます。

研究成果

• [雑誌論文] SGLT2 inhibitor ipragliflozin attenuates breast cancer cell proliferation (2020)
  • 著者名/発表者名: Komatsu S, Nomiyama T, Numata T, Kawanami T, Hamaguchi Y, Iwaya C, Horikawa T, Fujimura-Tanaka Y, Hamanoue N, Motonaga R, Tanabe M, Inoue R, Yanase T, Kawanami D.
  • 雑誌名: Endocr J 巻: 67(1) ページ: 99-106
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ19-0428
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contribution of Coiled-coil Assembly to Ca2+/Calmodulin-dependent Inactivation of TRPC6 Channel and its Impacts on FSGS-associated Phenotypes. (2019)
  • 著者名/発表者名: Onur Kerem Polat1, Masatoshi Uno, Terukazu Maruyama, Nam Ha Tran, Kayo Imamura, Chee Fah Wong, Reiko Sakaguchi, Mariko Ariyoshi, Kyohei Itsuki, Jun Ichikawa, Takashi Morii, Masahiro Shirakawa, Ryuji Inoue, Katsuhiko Asanuma, Jochen Reiser, Hidehito Tochio, Yasuo Mori, and Masayuki X. Mori.
  • 雑誌名: J Am Soc Nephrol. 巻: 30(9) ページ: 1587-1603
  • DOI: 10.1681/ASN.2018070756
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Construction of fluorescent screening system of allosteric modulators for GABAA receptor using turn-on probe (2019)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, Seiji; Yamaura, Kei; Numata, Tomohiro; Harada, Fumio; Amaike, Kazuma; Inoue, Ryuji; Kiyonaka, Shigeki; Hamachi, Itaru
  • 雑誌名: ACS Central Science 巻: 5(9) ページ: 1541-1553
  • DOI: 10.1021/acscentsci.9b00539
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] TRP channels in cardiac and intestinal fibrosis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Inoue, Lin-hai Kurahara, Keizo Hiraishi.
  • 雑誌名: Seminars in Cell and Developmental Biology. 巻: 94 ページ: 40-49
  • DOI: 10.1016/j.semcdb.2018.11.002.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Integrative and theoretical research on the architecture of biological system and its disorder. (2019)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Uchida, Yoshiyuki Asai, Yoshiaki Kariya, Kunichika Tsumoto, Hiroshi Hibino, Masashi Honma, Takeshi Abe, Fumiaki Nin, Yasutaka Kurata, Kazuharu Furutani, Hiroshi Suzuki, Hiroaki Kitano, Ryuji Inoue, Yoshihisa Kurachi.
  • 雑誌名: J Physiol Sci 巻: 69 ページ: 433–45
  • DOI: 10.1007/s12576-019-00667-8.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Implications of immune-inflammatory responses in smooth muscle dysfunction and disease. (2019)
  • 著者名/発表者名: Fumitake Usui-Kawanishi, Masafumi Takahashi, Hiroyasu Sakai, Wataru Suto, Yuki Kai, Yoshihiko Chiba, Keizo Hiraishi, Lin Hai Kurahara, Masatoshi Hori, Ryuji Inoue.
  • 雑誌名: Journal of Smooth Muscle Research 巻: 55 ページ: 81-107
  • DOI: 10.1540/jsmr.55.81
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] An updated overview on TRP channels involved in cardiovascular inflammatory/fibroproliferative diseases. (2020)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Inoue，Lin Kurahara H，Keizo Hiraishi，Yuanyuan Cui.
  • 学会等名: 第97回日本生理学会大会シンポジウム
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Diversity of Ca2＋entry mechanisms associated with vascular functions. (2020)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Inoue
  • 学会等名: 第97回日本生理学会大会教育講演
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] TRPチャネル活性化機構の数理モデル解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 井上隆司
  • 学会等名: 産業大学医学部セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] Numerical model-based studies on the activation/regulation of TRP channels. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Inoue
  • 学会等名: Frontiers in Biomedical Science Seminar at the Chinese University of Hong Kong, Hong Kong, China.
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A multi-hierarchical study on the arrhythmogenicity of a Ca-activated cation channel TRPM4. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Inoue, Yaopeng Hu, Qin Li, Lin-Hai Kurahara, Jun Ichikawa, Tomohiro Numata, Yanghua Shen, Wenfeng Shen, Xin Zhu.
  • 学会等名: FAOPS2019 Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] An integrative approach to investigating the arrhythmic TRPM4 channelopathy. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Inoue
  • 学会等名: International symposium “Logic of life: ion channel structure, function and physiology” at Oska University
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] An integrative approach to investigating remodeling-associated arrhythmias: Computer simulation based on the gating analysis of TRPM4 channel. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Inoue, Yaopeng Hu, Lin-Hai Kurahara, Jun Ichikawa, Tomohiro Numata, Yanghua Sheng, Wenfeng Sheng, Xin Zhu.
  • 学会等名: 16th Nanjing Course on Cardiac Revascularization & ACS Symposium.
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A theoretical approach to investigating the arrhythmogenicity of TRPM4 channel. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Inoue, Yaopeng Hu, Lin-Hai Kurahara, Jun Ichikawa, Tomohiro Numata, Yanghua Sheng, Xin Zhu.
  • 学会等名: NCCR TransCure Lecture at University of Bern
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] TRPM4チャネルと心血管の生理・病態生理：医学のあゆみ_270巻10号、特集「TRPチャネルのすべて」 (2019)
  • 著者名/発表者名: 井上隆司、 胡耀鵬、沼田朋大
  • 総ページ数: 6頁 (158頁中）
  • 出版者: 医歯薬出版
  • ISBN: 0039-2359 CODEN:IGAYAY
• [図書] TRPCサブファミリーの分子構造と活性化・制御機序の新知見： 医学のあゆみ_270巻10号、特集「TRPチャネルのすべて」 (2019)
  • 著者名/発表者名: 井上隆司、市川純、崔媛媛
  • 総ページ数: 7頁 (158頁中）
  • 出版者: 医歯薬出版
  • ISBN: 0039-2359 CODEN:IGAYAY