| 研究課題/領域番号 |
20K11519
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| 研究機関 | 東邦大学 |
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研究代表者 |
田中 芳夫 東邦大学, 薬学部, 教授 (60188349)
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| 研究分担者 |
小原 圭将 東邦大学, 薬学部, 講師 (90637422)
吉岡 健人 東邦大学, 薬学部, 助教 (50758232)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 冠動脈 / 弛緩反応 / n-3系多価不飽和脂肪酸 / ドコサヘキサエン酸 / エイコサペンタエン酸 / トロンボキサンA2 / プロスタグランジンF2α / TP受容体 |
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| 研究実績の概要 |
研究代表者らは、ラット大動脈や腸間膜動脈標本を用いた検討結果から、n-3系多価不飽和脂肪酸に分類されるドコサヘキサエン酸（DHA）やエイコサペンタエン（EPA）が血管攣縮誘発因子とされているトロンボキサンA2（TXA2）の安定誘導体であるU46619やPGF2αによる収縮反応を選択的かつ即時的に抑制することを見出している。本研究では、この作用が冠動脈攣縮の抑制に反映される可能性を検証する目的で、ヒトの冠動脈と形態学的・機能的に類似しているブタ冠動脈を用いて検討し、これまでに以下の新知見を得ることに成功した。
１．令和2年度は特にDHAに焦点を絞って検討した。まず、摘出ブタ冠動脈を用いて検討したところ、DHAがU46619およびプロスタグランジン（PGF2α）による収縮を強力に抑制することが明らかとなった。また、DHAは高カリウム（80 mM KCl）による収縮に対してはほとんど影響しないことも明らかとなった。さらに、アセチルコリン、ヒスタミン、セロトニンなどの他の冠動脈攣縮物質による収縮に対する抑制効果の可能性についても予備検討を開始したが、今のところ、顕著な抑制効果をみるには至っていない。従って、今後さらに慎重に検討する必要はあるものの、冠動脈においても、DHAがU46619とPGF2αによる収縮反応を強力かつ選択的に抑制する可能性が示唆された。
２．U46619およびPGF2αによる収縮反応にTP受容体（TXA2受容体）がどの程度関与するかを明らかにする目的で、TP受容体の選択的拮抗薬であるSQ 29,548の抑制効果を検討したところ、U46619による収縮に対しては約90%、PGF2αによる収縮に対しては約70%の抑制を示すことが明らかとなった。この結果から、DHAによるU46619とPGF2αによる収縮の抑制効果には、TP受容体に対する拮抗作用が関与する可能性が強く示唆された。
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| 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
令和２年度は新型コロナ感染症拡大の影響により、4月7日から5月25日の約２か月間にわたり緊急事態宣言が発出された。これを受けて、研究代表者の所属する機関（東邦大学）においても、教育研究活動が強く制限されることとなり、本研究課題の実質的な着手の開始は9月にならざるを得なかった。しかし、その後の進展は当初の計画からさほど大きな遅れはでていないと考えている。その一番大きな理由は、コロナ禍で最も懸念された実験材料（ブタ冠動脈）の入手が非常に円滑にできたためである。ブタ冠動脈にこだわった理由は、ヒトの冠動脈と形態学的・機能的に類似しているためヒトへの外挿が可能となり、得られた実験結果が臨床に直結するためである。ただし、これまでの予備検討結果では、一部の刺激（特にアセチルコリン）による収縮が記録されにくい標本もみうけられ、研究代表者がこれまで得てきた反応性に合致しないことから、その原因究明と対策も必要である。
本研究課題で一番重要な目的は、研究代表者らがこれまでラット大動脈や腸間膜動脈標本を用いた検討により見出すことに成功したU46619およびPGF2αによる収縮反応に対するDHAやEPAの選択的抑制効果が攣縮の好発部位である冠動脈においても成立するか否かを明らかにすることであった。EPAについては現在検討を開始したところであるが、DHAについては幸いなことに、高カリウム（80 mM KCl）による収縮に対してはほとんど影響せずに、U46619およびPGF2αによる収縮を強力に抑制することが示された。予備検討では、アセチルコリン、ヒスタミン、セロトニンなどの他の冠動脈攣縮物質による収縮に対してはみるべき抑制効果が得られていないことから、ブタ冠動脈においても、DHAによるU46619およびPGF2αによる収縮に対する強力かつ選択的な抑制が成立することは間違いのない事実であると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究の推進方策は下記のとおりである。
１．プロスタノイド以外の刺激薬に対する抑制効果の検討。冠動脈攣縮因子であるアセチルコリン、ヒスタミン、セロトニンについては予備検討を開始し、DHAについては今のところ著明な抑制効果を認めるには至っていない。しかしながら、検討例数が十分とは言えないため、実験結果を確定させるためさらなる検討が必要である。また、アセチルコリン、ヒスタミン、セロトニン以外の冠動脈収縮物質による収縮についても抑制効果を検討する予定である。
２．EPAの抑制効果の検討。申請者がこれまで検討したラット大動脈、腸間膜動脈標本では、若干の程度の差は認められたものの、EPAはDHAと同様に、プロスタノイド選択的な血管収縮抑制作用を示した。冠動脈においてもこれを検証する必要があり、プロスタノイド選択的な血管収縮抑制作用を示すのか、あるいは、DHAとは異なる血管作用を示すのかに興味が持たれる。ちなみに、研究代表者の研究室で、別の研究課題で検討が進んでいる膀胱平滑筋標本では、EPAはDHAとは異なる挙動を示すという非常に興味深い実験結果が得られている。
３．TP受容体ならびにFP受容体（PGF2α受容体）安定発現細胞を用いた検討。TP受容体の選択的拮抗薬であるSQ 29,548の抑制結果から、U46619及びPGF2αによる収縮にTP受容体が非常に大きく関与することが明らかとなり、DHAの標的としてTP受容体が深く関わる可能性が示唆された。この仮説を検証する目的で、TP受容体ならびにFP受容体安定発現細胞株を作製し、両受容体の安定発現細胞での細胞内カルシウム濃度変化を指標とすることにより、U46619及びPGF2αによる細胞内カルシウム濃度上昇変化に対するDHAさらにはEPAの効果を検討する。
４．以上の検討で得られた結果を取りまとめ、学会や専門誌で成果を発表する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
令和２年度は新型コロナ感染症拡大の影響により、4月7日から5月25日の約２か月間にわたり緊急事態宣言が発出された。これを受けて、研究代表者の所属する機関（東邦大学）においても、教育研究活動が強く制限されることとなり、本研究課題の実質的な着手の開始は9月にならざるを得なかった。結果的に研究の進展は当初の計画からさほど大きな遅れはでていないと考えているが、約5カ月間に亘り研究に着手できない期間があったことから、次年度使用額が発生した。次年度使用額は今年度使用する予定であった用途（実験材料（ブタ心臓）、試薬などの消耗品類の購入代）に充て、次年度以降の予算は当初の予定どおり使用する。
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