内因性NOS阻害物質代謝酵素の導入による肺血圧低下効果

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25462447
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 新堀 博展 横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員准教授 (60404993)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡辺 至 横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員教授 (20534142) ; 水野 祐介 横浜市立大学, 附属病院, 准教授 (80433192) ; 川上 裕理 横浜市立大学, 附属病院, 助教 (90407958)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 肺高血圧 / 一酸化窒素合成酵素阻害物質 / arginase / 一酸化窒素 / ＡＤＡＭ

Outline of Annual Research Achievements

一酸化窒素（NO）は生体内で血管拡張等の様々な生理的機能を担っている。内因性の一酸化窒素合成酵素（NOS）阻害物質ADMAは肺高血圧で増加し、NO産生を低下させることが示唆されている。ADMAはNOS の基質であるl-arginineがジメチル化された物質であり、l-arginineと競合してNOS活性を低下させる。
我々はMCT誘発肺高血圧ラットにおいて内皮依存性弛緩反応の減弱、NOS活性が低下していることを認めた。そこで、NOS活性、NO産生に影響と及ぼす可能性のある物質、酵素を検討したところ、肺高血圧モデルの肺組織内のADMA増加とNOS活性の低下を認めた。更にADMAを代謝するDDAH1,DDAH2の発現低下とADMA合成促進に作用するPRMT２の亢進を認めた。
一方で、NOSと同様にl-arginineを基質とする酵素arginineの発現更新も認められた。更に、肺血管リング標本において、肺高血圧ラットにおいて減弱したない非依存正反応がarginase阻害薬存在下では改善傾向を示した。これによりNOS活性の低下の一因として、発現の亢進したarginaseがＮＯＳと共通の基質であるl-arginineを消費し、結果的にNOS活性、ＮＯ産生、内皮依存性弛緩反応減弱に関与している可能性が示唆された。
以上から、肺高血圧モデルにおけるNOS活性低下には内因性ＮＯＳ阻害物質の増加に加え、arginaseの亢進も関与し、複数の経路が関与していると考えられた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

NOS活性を制御する物質のスクリーニングすることで、複数の経路が関与していることが明らかになった。

Strategy for Future Research Activity

肺高血圧モデルにおけるNOS活性低下には内因性ＮＯＳ阻害物質の増加に加え、arginaseの亢進も関与し、複数の経路が関与していると考えられた。それぞれの経路の肺高血圧における関与の程度は明らかでない。ＡＤＡＭの抑制も検討課題であるが、arginaseに関し肺血管リング標本では、arginaseは阻害薬を使用し、一定程度の関与の可能性が示せたことから、今後循環動態への影響を検討する。

Causes of Carryover

内皮依存性弛緩反応減弱にarginase亢進が関与していることが判明し、想定していたメカニズム、すなわちDDAHの減弱によるADMA亢進との見極めを検討する必要が出てきた。そのためＤＤＡＨ活性を増加させるための遺伝子導入等は、arginaseの役割についての検討を行ってから行う必要が生じた。現在得られたデータではarginaseは一定の関与が推定される。

Expenditure Plan for Carryover Budget

まず内皮依存性弛緩反応減弱におけるarginase活性亢進の役割を検討するため、血管リング標本、循環動態においてarginase阻害剤等を使用し、関与の程度を検討する。