ゲノム編集と発生期APJリガンドを活用した新しい心不全治療法の探索

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K15304
• 研究機関: 秋田大学
• 研究代表者: 久場 敬司 秋田大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10451915)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: ELABELA / Apelin / ACE2 / FoxM1 / ゲノム編集

研究実績の概要

本研究課題達成のために平成28年度は下記の検討を行った。
１）心不全病態における心不全関連の候補遺伝子のin vivo機能解析：ゲノム編集により作製した8系統の遺伝子変異マウス（G0世代）について、さらに交配を進めてF1、F2世代以降での心機能の解析を行った。8系統の遺伝子改変マウスについて、Taqman プローブによる遺伝子型タイピングの条件設定を行いながらマウスの交配、繁殖を進め、Western blotにより実際に蛋白の発現が欠失していることを確認した。3～6か月齢の成体マウスで、心エコーによる心収縮能の検討ならびに心電図による伝導系のスクリーニングを行った。G0世代のマウスで、8系統のうち6系統で有意な心機能の低下を認めたが、2系統では心機能の変化は明らかではなかった。F1世代、F2世代と交配を進めて、心エコーの解析を行ったところ、8系統のうち5系統で交配を重ねても心機能低下の表現型が維持されることが分かった。
２）ELABELAとApelinの心不全改善の作用機構の解析：ELAを持続的に投与したところ、横行大動脈縮窄術(TAC)による圧負荷モデルにおいては、vehicle群に比較してELA群では有意に心肥大や線維化が抑制された。ELAはAngiotensin IIに対し拮抗的に作用することによりレニンアンジオテンシン系(RAS系)を抑制した。また、APJ KOマウスを用いた解析から、ELAはAPJ受容体依存的に心保護効果を発揮することが示された。さらに、ELAはApelinのようにACE2の発現上昇は誘導しないもの、転写因子FoxM1の発現抑制を介してACEの転写を阻害し、RAS系の亢進を抑制することが明らかとなった。すなわち、ELAはApelinとは違ったシグナル経路で心保護的に作用することが分かった。

研究成果

• [国際共同研究] Max Plank Insititute(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: Max Plank Insititute
• [国際共同研究] Institute of Medical Biology, A*STAR(シンガポール)
  • 国名: シンガポール
  • 外国機関名: Institute of Medical Biology, A*STAR
• [国際共同研究] IMBA(オーストリア)
  • 国名: オーストリア
  • 外国機関名: IMBA
• [雑誌論文] ELABELA - APJ axis protects from pressure overload heart failure and Angiotensin II-induced cardiac damage. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sato T, Sato C, Kadowaki A, Watanabe H, Ho L, Ishida J, Yamaguchi T, Kimura A, Fukamizu A, Penninger JM, Reversade B, Ito H, Imai Y, Kuba K*
  • 雑誌名: Cardiovasc Res 巻: 印刷中 ページ: -
  • DOI: 10.1093/cvr/cvx061
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Vps34 regulates myofibril proteostasis to prevent hypertrophic cardiomyopathy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kimura H, Eguchi S, Sasaki J, Kuba K, Nakanishi H, Takasuga S, Yamazaki M, Goto A, Watanabe H, Itoh H, Imai Y, Suzuki A, Mizushima N, Sasaki T.
  • 雑誌名: JCI Insight 巻: 2 ページ: e89462
  • DOI: 10.1172/jci.insight.89462
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evaluation of Lecithinized Superoxide Dismutase for the Prevention of Acute Respiratory Distress Syndrome in Animal Models. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanaka KI, Tamura F, Sugizaki T, Kawahara M, Kuba K, Imai Y, Mizushima T
  • 雑誌名: Am J Respir Cell Mol Biol. 巻: 56 ページ: 179-190
  • DOI: 10.1165/rcmb.2016-0158OC
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Interaction of CCR4-NOT with EBF1 regulates gene-specific transcription and mRNA stability in B lymphopoiesis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yang CY, Ramamoorthy S, Boller S, Rosenbaum M, Rodriguez Gil A, Mittler G, Imai Y, Kuba K, Grosschedl R
  • 雑誌名: Genes Dev 巻: 30 ページ: 2310-2324
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structure-activity relationship of cyclic pentapeptide malformins as fibrinolysis enhancers. (2016)
  • 著者名/発表者名: Koizumi Y, Nagai K, Hasumi K, Kuba K, Sugiyama T.
  • 雑誌名: Bioorg Med Chem Lett 巻: 26 ページ: 5267-5271
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2016.09.045
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 心不全病態におけるRNA分解制御の新しい生理的意義 (2017)
  • 著者名/発表者名: 久場敬司
  • 学会等名: 日本薬理学会 シンポジウム
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2017-03-15 – 2017-03-15
  • 招待講演
• [学会発表] 心不全病態における新規APJリガンドELABELAの機能的意義の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤輝紀, 山口智和, 渡邊博之, 門脇歩美, 佐藤チトセ, 伊藤宏, 今井由美子, 久場敬司
  • 学会等名: 日本循環薬理学会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 2016-12-02 – 2016-12-02
• [学会発表] 発生期Apelin受容体リガンドElabelaによる心機能調節とRAS系制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 久場敬司
  • 学会等名: 第２回血管生理学セミナー
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2016-11-22 – 2016-11-22
  • 招待講演
• [学会発表] CCR4-NOT complex controls adenine nucleotide metabolism and energy sensing in cardiac homeostasis (2016)
  • 著者名/発表者名: 久場敬司
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-09-26 – 2016-09-26