リアノジン受容体結合カルモジュリン制御による心不全・心肥大・不整脈の包括的治療

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H04178
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 矢野 雅文 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (90294628)
• 研究分担者: 小田 哲郎 山口大学, 医学部附属病院, 助教 (40569290) ; 山本 健 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (50363122) ; 小林 茂樹 山口大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (90397993)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: リアノジン受容体 / カルモジュリン

研究実績の概要

独自に開発した「RyR2からのCaMの解離」を遺伝的に抑制したKIマウス(RyR2 V3599K KIマウス)を用いて、「RyR2からのCaM解離」を選択的に抑制することが、心不全・心肥大・致死的不整脈の是正につながるか、を実験的に厳格に検証するとともに、臨床的にもダントロレンを用いて、「RyR2からのCaM解離」の抑制が、心不全・重症不整脈に対して有効であるか？を、多施設共同二重盲検ランダム化比較試験（RCT）により世界で初めて明らかにすることを目的とする。
V3599K KIマウスとR2474S KIマウスのダブルヘテロマウスにおいて、RyR2からのCaリークをほぼ完全に抑制し、vivoでの運動誘発、およびカテコラミン誘発不整脈の発生をほぼ完全に抑制した。
V3599K KIマウスにTACを行ったところ心機能は著しく改善し、心肥大を明らかに抑制した。さらにWT心筋細胞では、圧負荷時にCaMの核内移行とそれに伴うHDAC5は核外に移行し、逆にNFATc4は核内移行したが、RyR2 V3599K KIではそれらも完全に抑制した。さらにTAC 2週後の時点で心筋組織を摘出し、AmpliSeq RNA解析を用い、主成分分析にて抽出された主要な遺伝子の発現解析を行ったところ、WTマウスで見られた圧負荷後の変化はRyR2 V3599K KIマウスでは抑制されており、特に心肥大関連遺伝子(Acta1, Myh7, Nppa, Nppb)は著明に抑制されていた。これらの知見は圧負荷によりCa2+解離→Ca2+ 漏出を介して肥大のスイッチが入るとの我々の仮説を支持する。
ダントロレンの心不全・重症不整脈に対する有効性を証明する多施設共同二重盲検ランダム化比較試験（SHO-IN trial)は現在登録症例が150を超えた。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Stabilizing cardiac ryanodine receptor prevents the development of cardiac dysfunction and lethal arrhythmia in Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase IIδc transgenic mice. (2019)
  • 著者名/発表者名: Sufu-Shimizu Y, Okuda S, Kato T, Nishimura S, Uchinoumi H, Oda T, Kobayashi S, Yamamoto T, Yano M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 524 ページ: 431-438
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.01.107
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] G790del mutation in DSC2 alone is insufficient to develop the pathogenesis of ARVC in a mouse model. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hamada Y, Yamamoto T, Nakamura Y, Sufu-Shimizu Y, Nanno T, Fukuda M, Ono M, Oda T, Okuda S, Ueyama T, Kobayashi S, Yano M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Rep 巻: 21 ページ: 100711
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2019.100711
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dantrolene prevents ventricular tachycardia by stabilizing the ryanodine receptor in pressure- overload induced failing hearts. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kajii T, Kobayashi S, Shiba S, Fujii S, Tamitani M, Kohno M, Nakamura Y, Nanno T, Kato T, Okuda S, Uchinoumi H, Oda T, Yamamoto T, Yano M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 521 ページ: 57-63
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.10.071
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ryanodine receptor-bound calmodulin is essential to protect against catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Y, Yamamoto T, Kobayashi S, Tamitani M, Hamada Y, Fukui G, Xu X, Nishimura S, Kato T, Uchinoumi H, Oda T, Okuda S, Yano M.
  • 雑誌名: JCI Insight 巻: 4 ページ: 126112
  • DOI: 10.1172/jci.insight.126112
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Stabilization of CaMKII-phosphorylated RyR2 By Dantrolene Prevents the Development of Age-related Cardiomyopathy in CaMKIIδc Transgenic Mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoko Sufu-Shimizu, Shinichi Okuda, Yoko Okamoto, Takayoshi Kato, Hitoshi Uchinoumi, Tetsuro Oda, Shigeki Kobayashi, Takeshi Yamamoto, Masafumi Yano
  • 学会等名: AHA Scientific Sessions 2019
  • 国際学会
• [学会発表] The Difference of Calmodulin-Ryanodine Receptor Affinity Between N-terminal, Central and C-terminal RyR2-CPVT Knock-in Mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Uchinoumi, Xiaoqiong Dong, Ivanita Stefanon, Mena Said, Rogerio Faustino, Razvan L Cornea, Univ of Minnesota, Xander H.t. Wehrens, Takeshi Yamamoto, Masafumi Yano, Donald M Bers
  • 学会等名: AHA Scientific Sessions 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Critical Role of Ryanodine Receptor Bound Calmodulin to Prevent Catecholaminergic Polymorphic Ventricular Tachycardia (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoshihide Nakamura, Takeshi Yamamoto, Shigeki Kobayashi, Masaki Tamitani, Yoriomi Hamada, Go Fukui, Xiaojuan Xu, Shigehiko Nishimura, Takayoshi Kato, Hitoshi Uchinoumi, Tetsuro Oda, Shinichi Okuda, Masafumi Yano
  • 学会等名: AHA BCVS
  • 国際学会