microRNA-30dを指標とした心房細動の診断と治療に関する新規評価法の開発

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K08498
• 研究機関: 大分大学
• 研究代表者: 小野 克重 大分大学, 医学部, 教授 (40253778)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 心房細動 / KAChチャネル / リモデリング / カルシウム過負荷

研究実績の概要

microRNAは蛋白質をコードしていない約22塩基の成熟したRNAであり、特定のmRNAの3’UTRなどに結合して標的mRNAの翻訳や分解を制御する。我々は近年、microRNA-30d (miR-30d)が心房細動を持続するヒト心房筋で発現が亢進し、心房筋の電気生理学的性質を担う重要なイオンチャネルであるアセチルコリン感受性K+（KACh）チャネルの発現と機能を抑制することを見いだした。　心房細動心筋では心筋細胞の電気生理学的性質が変わり、心房細動が持続・慢性化する原因となる。これを心房細動の電気的リモデリングという。我々はこの電気的リモデリングの主原因の１つがmiR-30dであることを突き止めた。更にこのmiR-30dの発現増加には心筋細胞内のカルシウム(Ca)過負荷が原因であることも明らかにした。心房細動が持続すると頻拍によって細胞内Ca過負荷が生じ、一方ではKAChチャネルの発現を促進すると共に、もう一方ではmiR-30dの発現増加を介してKACチャネル の発現を低下させるという機序が作用しているのである。心房細動の持続は心筋のCa過負荷によるCa心毒性を軽減するために活動電位持続時間を短縮させるが，その結果として不応期が短縮し、却って心房細動が持続するという負のスパイラルに陥ってしまった結果であると考えられる。その中心となるもの細胞内Caに起因するmiR-30であることを我々は明らかにした。本研究ではこのCa2+過負荷がいかにして転写後経路を経て心房筋のリモデリングに関わるかに関してその分子機序を明らかにしつつある。

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

既に昨年よりmiR-30d過剰発現(miR-30d Tg)ラットの作成に取りかかっており、同ラットのfounder(F0)の雌1匹の作成に成功した。よってmiR-30dの過剰発現が胎生致死とならないことが証明された。今後はF0雌，及びF0雄を複数匹作成し、miR-30d Tg F1の樹立を急ぎたい。この作成はミルテニーバイオテク株式会社に受託しており、同作成の進行と、同社から引き継いだF1ラットの作成と維持を進めている。Wistarラットを用いた予備実験で我々は血中にmiR-30dが存在し、その発現が心房細動誘発刺激（NE&AngII）で増大することを確認した。同手法を用いて、1) miR-30d過剰発現ラットの血中miR-30dを測定し、その値が組織miR-30dとどの程度相関するか検討している。さらに、2) 血中miR-30dと心房筋アセチルコリン感受性K+チャネル電流（IK.ACh）がどの程度相関するか検討した。更に、血中miR-30dと心房筋IK.AChが逆相関することを証明することを進めている。

今後の研究の推進方策

我々はWistarラットを用いて食道電気ペーシング法によって心房細動を誘発しそれを評価する技術を予備実験によって確立しているが、この方法を用いてmiR-30d Tgラットに様々な心房細動誘発刺激(NE, AngII, ET, PKC賦活剤)を慢性投与し、対照ラットと比べてmiR-30d Tgがどの程度心房細動の誘発率と持続率が低下しているかを確認し、誘発刺激による血中miR-30d調節機構の有無を含めて心房細動基質の形成に関わるmiR-30dの重要性を確認する予定である。更に、miR-30d Tgラットの心房筋細胞の単離とパッチクランプ法でmiR-30dラット心房筋のIK.Achを記録し、引き続き29年度は培養細胞に対し、心房細動誘発刺激(NE, AngII, ET, PKC賦活剤)を添加した後にIK.AChを記録し、誘発刺激によるmiR-30d制御の程度とIK.AChの電流密度の比較を通して心房細動の誘発率（持続時間）と細胞レベルのIK.AChの電流密度の相関を解析する。次に、miR-30dを主体とする心房細動のリモデリングが心房細動の誘発率と持続時間を制御することを電気生理学的に証明する。

次年度使用額が生じた理由

消耗品を値引きして購入したため、57,872円が残金した。

次年度使用額の使用計画

平成29年度の消耗品費用に補充する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Atrial Fibrillation-Mediated Upregulation of miR-30d Regulates Myocardial Electrical Remodeling of the G-Protein-Gated K(+) Channel, IK.ACh. (2016)
  • 著者名/発表者名: ishima M, Iwata E, Nakada C, Tsukamoto Y, Takanari H, Miyamoto S, Moriyama M, Ono K.
  • 雑誌名: Circulation Journal 巻: 80 ページ: 1346-1355
  • DOI: doi: 10.1253/circj.CJ-15-1276. Epub 2016 May 13.
  • 査読あり / 謝辞記載あり