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2019 年度 実施状況報告書

不整脈治療薬としての2型リアノジン受容体阻害薬の有用性

研究課題

研究課題/領域番号 19K07105
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)

研究分担者 森 修一  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (00467630)
村山 尚  順天堂大学, 医学部, 准教授 (10230012)
村越 伸行  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (80447218)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードリアノジン受容体 / 不整脈 / カルシウム / 筋小胞体 / カテコラミン誘発性多型性心室頻拍 / 心臓
研究実績の概要

異所性の興奮を起点として発生する心室性不整脈は生命を脅かす重篤な疾患である。慢性心不全に加え、カテコラミン誘発性多型性心室頻拍(CPVT)、QT延長症候群(LQTS)など種々のチャネル病において起こり易い。これらに対し現在β遮断薬、Naチャネル阻害薬、Ca拮抗薬が抗不整脈薬として用いられるが、不整脈を停止できない症例が多く、新規抗不整脈薬が求められている。申請者らは、異所性興奮の始まりが筋小胞体Ca2+遊離チャネルである2型リアノジン受容体(RyR2)からの自発的Ca2+遊離である事に着目し、RyR2を抑制することが抗不整脈作用となると着想した。そこで大規模スクリーニングによる探索を行い、RyR2を特異的に抑制する化合物を20種類ほど見出した。本研究では、申請者らが見出したRyR2特異的な阻害薬が、異所性興奮に起因するとされる様々な不整脈のうちどこまでを抑制出来るかを明らかにすることを目的とする。
2019年度は、スクリーニングから見出した20種類のシーズ化合物について、[3H]リアノジン結合測定によりCa2+依存性や、RyR1、RyR2、RyR3アイソフォーム特異性、親和性等の評価を行った。その一部については、共焦点顕微鏡によるRyR2発現HEK293細胞のCa2+イメージングから急性細胞毒性および自発的Ca2+遊離抑制効果の確認と可逆性を調べた。また、1種類のシーズ化合物を基に構造展開し親和性・効力の高い化合物を合成し、特許出願した。現在、現有の不整脈モデルマウスを用いてRyR2抑制効果の高い化合物の心筋組織や単離心筋細胞に対する作用を調べているところである。

現在までの達成度 (区分)
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

スクリーニングから得られた化合物を基に化学構造最適化を行い、RyR2特異的な化合物を見出し、特許申請を行った点は、予想以上に進捗した点である。
一方、マウスを用いる実験は新型コロナウイルスの影響でラボや施設の使用が制限され、遅れている。全体としてみると、おおむね順調なのではないかと考える。

今後の研究の推進方策

スクリーニング用の化合物ライブラリの範囲を広げ、さらに新しい化合物の探索を行う。現在までに開発した特異性の高い化合物については、RyR2のヒト催不整脈変異を持つCPVT変異ノックインマウスを作成し、開発した化合物の効果を確かめる予定である。

次年度使用額が生じた理由

ノックインマウスの導入を2020年度に持ち越したため、予定していた使用分がやや残った。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Co-Phenotype of Left Ventricular Non-Compaction Cardiomyopathy and Atypical Catecholaminergic Polymorphic Ventricular Tachycardia in Association With R169Q, a <i>Ryanodine Receptor Type 2</i> Missense Mutation2020

    • 著者名/発表者名
      Nozaki Yoshihiro、Kato Yoshiaki、Uike Kiyoshi、Yamamura Kenichiro、Kikuchi Masahiro、Yasuda Maki、Ohno Seiko、Horie Minoru、Murayama Takashi、Kurebayashi Nagomi、Horigome Hitoshi
    • 雑誌名

      Circulation Journal

      巻: 84 ページ: 226~234

    • DOI

      10.1253/circj.CJ-19-0720

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulatory mechanisms of ryanodine receptor/Ca2+ release channel revealed by recent advancements in structural studies2020

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Haruo、Kurebayashi Nagomi、Yamazawa Toshiko、Murayama Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Muscle Research and Cell Motility

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1007/s10974-020-09575-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Insights into channel modulation mechanism of RYR1 mutants using Ca2+ imaging and molecular dynamics2020

    • 著者名/発表者名
      Yamazawa Toshiko、Ogawa Haruo、Murayama Takashi、Yamaguchi Maki、Oyamada Hideto、Suzuki Junji、Kurebayashi Nagomi、Kanemaru Kazunori、Oguchi Katsuji、Sakurai Takashi、Iino Masamitsu
    • 雑誌名

      The Journal of General Physiology

      巻: 152 ページ: e201812235

    • DOI

      10.1085/jgp.201812235

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structural development of a type-1 ryanodine receptor (RyR1) Ca2+-release channel inhibitor guided by endoplasmic reticulum Ca2+ assay2019

    • 著者名/発表者名
      Mori Shuichi、Iinuma Hiroto、Manaka Noriaki、Ishigami-Yuasa Mari、Murayama Takashi、Nishijima Yoshiaki、Sakurai Akiko、Arai Ryota、Kurebayashi Nagomi、Sakurai Takashi、Kagechika Hiroyuki
    • 雑誌名

      European Journal of Medicinal Chemistry

      巻: 179 ページ: 837~848

    • DOI

      10.1016/j.ejmech.2019.06.076

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assays for Modulators of Ryanodine Receptor (RyR)/Ca 2+ Release Channel Activity for Drug Discovery for Skeletal Muscle and Heart Diseases2019

    • 著者名/発表者名
      Murayama Takashi、Kurebayashi Nagomi
    • 雑誌名

      Current Protocols in Pharmacology

      巻: 87 ページ: e71

    • DOI

      10.1002/cpph.71

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A novel strategy for treatment of cancer cachexia targeting xanthine oxidase in the brain2019

    • 著者名/発表者名
      Uzu Miaki、Nonaka Miki、Miyano Kanako、Sato Hiromi、Kurebayashi Nagomi、Yanagihara Kazuyoshi、Sakurai Takashi、Hisaka Akihiro、Uezono Yasuhito
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 140 ページ: 109~112

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2019.04.005

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Effects of novel RyR2 inhibitors on cardiac myocytes from diseased hearts2020

    • 著者名/発表者名
      Nagomi Kurebayashi, Takashi Murayama, Masato Konishi, Shuichi Mori, Mari Ishigami-Yuasa, Hiroyuki Kagechika, Haruo Ogawa, Sachio Morimoto, Takashi Sakurai
    • 学会等名
      63th Annual Meeting of the Biophysical Society
    • 国際学会
  • [学会発表] 不整脈疾患におけるRyR2の異常とCICR2020

    • 著者名/発表者名
      呉林なごみ
    • 学会等名
      第93回 日本薬理学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanism and therapeutic strategies for arrhythmogenic diseases caused by RyR2 mutations2019

    • 著者名/発表者名
      Nagomi Kurebayashi
    • 学会等名
      9th FAOPS Congress, Symposium25 Calcium signaling in heart disease
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ryanodine receptor type 2 as a potential target for novel anti-arrhythmic drugs2019

    • 著者名/発表者名
      Kurebayashi, N
    • 学会等名
      The 71th Annual Meeting of the Korean Physiological Society
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 順天堂大学大学院 細胞・分子薬理学 ホームページ

    • URL

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

  • [産業財産権] 2型リアノジン受容体活性抑制剤2020

    • 発明者名
      国広なごみ、村山尚、影近弘之、森修一、湯浅磨里、飯沼大翔
    • 権利者名
      順天堂大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2020-020656

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公開日: 2021-01-27  

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