心筋小胞体機能の改善を機序とした新たな心不全治療法の開発

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15590717
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 新井 昌史 群馬大学, 医学部, 講師 (60270857)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 倉林 正彦 群馬大学, 医学系研究科, 教授 (00215047)
• Keywords: SERCA2 / ホスホランバン / 心筋小胞体 / 遺伝子治療 / RNA干渉法 / 遺伝子転写 / 心不全 / カルシウム

Research Abstract

(1)SERCA2転写活性化薬の創薬
一次スクリーニング:SERCA2遺伝子プロモーターのpGL3ルシフェラーゼレポーターベクターを用い、薬剤ライブラリーをスクリーニングして、転写活性を1.5倍以上上昇させる化合物を9種ほど得た。候補化合物をラットの腹部大動脈縮窄による圧負荷心不全モデルに投与したところ、候補薬剤のうち数種類のもので、薬剤血中濃度の上昇を認め、心臓でのSERCA2 mRNA発現量を約20%増加させることができた。しかし、発現量増加の程度は心不全治療の観点からは不十分なため、新たな薬剤候補をさらに選別中である。
(2)SERCA2遺伝子による遺伝子治療
レンチウイルスベクターはhuman elongation factor-1 promoter下にSERCA2 cDNAを接続したベクターを構築した。これをラット心筋梗塞による心不全モデルに、低体温下に遺伝子導入を行い、実験動物個体での心臓への遺伝子導入の効率について検討した。遺伝子導入7日後には、SERCA2遺伝子導入群で画出分画が16.5%から26%へ(対照のGFP遺伝子導入群では、16%から19%)と、有意に改善がみられ、遺伝子導入の効果が確認された。
(3)RNA interference法を用いたPhospholambanの抑制によるSERCA2蛋白の機能亢進
Phospholamban遺伝子の蛋白転写領域21核酸を選定し、ここに対する2本鎖RNAを合成し、Phospholamban siRNA導入システムを構築した。HVJエンベロープベクターを用い封入し、培養心筋細胞に遺伝子導入し、Phospbolamban siRNA導入による発現抑制をmRNAレベル、蛋白レベルで確認した。また、心筋小胞体へのCa2+取り込み能を測定し、Ca2+取り込みに対する親和性の亢進を認め、治療手段としての有用性を確認した。

Research Products

• [Journal Article] Carvediol effectively blocks oxidative stress-mediated downregulation of sarcoplasmic reticulum Ca(2+)-ATPase 2 gene transcription through modification of Sp1 binding. (2005)
  • Author(s): Koitabashi N et al.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun 328 Pages: 116-124
• [Journal Article] Phospholamban ablation by RNA interference increase Ca2+ uptake into rat cardiac myocyte sarcoplasmic reticulum. (2004)
  • Author(s): Watanabe A et al.
  • Journal Title: J Mol Cell Cardiol. 37 Pages: 691-698
• [Journal Article] Regulation of the human tumor necrosis factor-alpha promoter by angiotensin II and lipopolydaccharide in cardiac fibroblasts : different cis-acting promoter sequences and transcriptional factors. (2003)
  • Author(s): Sato H.et al.
  • Journal Title: J Mol Cell Cardiol 35 Pages: 1197-1205
• [Journal Article] Transcriptional stimulation of the eNOS gene by the stable prostacyclin analogue beraprost is mediated through cAMP-responsive element in vascular endothelial cells : close link between PGI2 signal and NO pathways. (2003)
  • Author(s): Niwano K. et al.
  • Journal Title: Circ Res 93 Pages: 523-530
• [Journal Article] Transcription factor Sp1 regulates SERCA2 gene expression in pressure overloaded hearts : A study using in vivo direct gene transfer into living myocardium (2003)
  • Author(s): Takizawa T et al.
  • Journal Title: J Cell Mol Cardiol 35 Pages: 777-783
• [Book] 心臓ナビゲーター (2004)
  • Author(s): 新井 昌史
  • Total Pages: 2
  • Publisher: メディカルレビュー社
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より