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2018 年度 実績報告書

リアノジン受容体不整脈原性変異体の活性制御モデル構築と治療薬探索への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K08243
研究機関順天堂大学

研究代表者

呉林 なごみ  順天堂大学, 医学部, 先任准教授 (50133335)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワードリアノジン受容体 / 不整脈 / カルシウム / 心臓 / 抗不整脈薬
研究実績の概要

心筋のCa2+遊離チャネルである2型リアノジン受容体(RyR2)の変異は、カテコラミン誘発性多型性心室頻拍、特発性心室細動、QT延長症候群からの不整脈など、様々なタイプの致死性不整脈や突然死を引き起こすことが知られているが、その発症機序や治療方法はまだ確立されていない。本研究計画では、RyR2の様々な変異がどのような性質を持ち、どのような機序で種々の疾患を引き起こすのか調べ、またそれらの治療薬法の基盤を作る事を目的とした。
平成27年から29年度にかけては、様々な疾患変異について、HEK細胞発現系を用いた疾患変異の機能評価と、培養心筋細胞セルラインを用いた不整脈発生メカニズムの検討を行った。変異RyR2安定発現HEK細胞系では、細胞質および小胞体のCa2+モニタリング、[3H]リアノジン結合によりRyR2活性を定量的に評価した。その結果、催不整脈性変異にはCa2+遊離活性が亢進するgain-of-function (GOF) 型と活性が著しく低下するloss-of-function (LOF) 型がある事を見出した。GOF型では活性の亢進の程度と疾患の重症度に良い相関がみられた。一方、WT RyR2を恒常発現する培養心筋細胞に変異RyR2を発現させ、LOF型の不整脈発生機序について検討したところ、LOF変異は、さらに二つの型に分けられることが分かった。
平成29年から30年度にかけては、上述の過程で見出した小胞体Ca2+モニタリングを利用したRyR2作用薬の大規模スクリーニング系を構築し、数種類の新規RyR2阻害薬を見出した。それらのいくつかは心不全モデルマウスやRyR2変異マウス心筋で見られるCa2+ sparkやCa2+ wave等の不整脈の前兆現象を抑え、摘出心筋の異所性自動能も抑制した。RyR2阻害薬の抗不整脈薬としての応用可能性が示唆された。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Efficient High-Throughput Screening by Endoplasmic Reticulum Ca2+ Measurement to Identify Inhibitors of Ryanodine Receptor Ca2+-Release Channels2018

    • 著者名/発表者名
      Murayama, T., N. Kurebayashi, M. Ishigami-Yuasa, S. Mori, Y. Suzuki, R. Akima, H. Ogawa, J. Suzuki, K. Kanemaru, H. Oyamada, Y. Kiuchi, M. Iino, H. Kagechika, T. Sakurai.
    • 雑誌名

      Mol Pharmacol

      巻: 94 ページ: 722-730

    • DOI

      10.1124/mol.117.111468.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A tryptophan residue in the caffeine-binding site of the ryanodine receptor regulates Ca2+ sensitivity2018

    • 著者名/発表者名
      Murayama, T., H. Ogawa, N. Kurebayashi, S. Ohno, M. Horie, T. Sakurai.
    • 雑誌名

      Commun Biol

      巻: 1 ページ: 98

    • DOI

      10.1038/s42003-018-0103-x.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Mechanism and therapeutic strategies for arrhythmogenic diseases caused by RyR2 mutations2019

    • 著者名/発表者名
      呉林なごみ
    • 学会等名
      FAOPS2019(第9回アジア・オセアニア生理学会連合2019年大会)
    • 国際学会
  • [学会発表] Arrhythmias caused by abnormal Ca2+ homeostasis and the treatment strategies2019

    • 著者名/発表者名
      呉林なごみ
    • 学会等名
      第92回 日本薬理学会年会
  • [学会発表] Ryanodine receptor Ca2+ release channels and cardiac arrhythmia.2018

    • 著者名/発表者名
      Kurebayashi, N
    • 学会等名
      18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Regulation of Store Ca2+ Level in HEK293 Cells Expressing Type 2 Ryanodine Receptor (RyR2) with CPVT Mutations.2018

    • 著者名/発表者名
      Kurebayashi N, Murayama T, Ohta R, Yamashita F, Suzuki J, Kanemaru K, Iino M, and Sakurai T.
    • 学会等名
      62th Biophysical Society Annual Meeting, USA
    • 国際学会
  • [学会発表] 2型リアノジン受容体と心疾患2018

    • 著者名/発表者名
      呉林なごみ
    • 学会等名
      日本筋学会 第4回学術集会
    • 招待講演
  • [備考] 順天堂大学大学院 細胞・分子薬理学

    • URL

      http://pharmacology.sakura.ne.jp/index.html

  • [産業財産権] リアノジン受容体阻害薬2018

    • 発明者名
      影近弘之、國廣なごみ、村山尚、森修一、湯浅磨里
    • 権利者名
      学校法人順天堂、国立大学法人東京医科歯科大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2018/039542
    • 外国

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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