肥大型心筋症の病態形成における心筋エネルギー代謝異常の役割の解明と治療薬の検討

HCM病態形成における心筋エネルギー代謝の役割を明らかにするため、心筋トロポニンT (cTnT) S179F変異ノックインマウスを用いて、酸化ストレスマーカー及び心肥大・拡張機能不全に重要なシグナリング経路を分子レベルで解析した。また、S179FcTnTマウスと野生型マウスの左心室から乳頭筋を摘出し、早い周期的電気刺激に対するインタクト心筋標本の収縮・弛緩の力学的応答における違いを解析した。生後15-30dayのS179FcTnTマウスにおいて心筋組織の酸化ストレスの関連蛋白であるNox2発現量の増加、P53タンパク質リン酸化レベルの増加が認められた。また、ATP-CK回路におけるクレアチンキナーゼの発現量の低下を明らかにし、細胞内ADP/ATP比が高くなり粘稠性ミオフィラメントが形成されることによる拡張機能の障害が示唆された。　乳頭筋インタクト標本の解析からは以下のことが明らかになった。①ノルアドレナリン非存在下では、野生型でもHCMでも十分な弛緩を行うことができないが、HCMではより顕著な弛緩機能の障害がみられた。②ノルアドレナリン存在下では筋小胞体へのCa取り込みが増加するとともに心筋トロポニンIリン酸化によってミオフィラメントCa感受性が低下するため、野生型では弛緩機能障害は完全に消失するのに対して、HCMでは依然として大きな弛緩機能障害がみられた。②HCMでは弛緩機能障害とともに、ATP枯渇によると思われる収縮機能の経時的低下が野生型に比べると速やかに発生した。以上の結果は、HCMではミオフィラメントCa感受性亢進により心筋の弛緩機能が障害されるという我々の仮説を支持するとともに、ミオフィラメントCa感受性亢進が心筋エネルギー代謝に大きな影響を与えていることを強く示唆している。本研究で得られた結果は今後のHCM治療に向けた研究の発展に大きな影響を与えると考える。

HCM病態形成における心筋エネルギー代謝の役割を明らかにするため、心筋トロポニンT (cTnT) S179F変異ノックインマウスを用いて、酸化ストレスマーカー及び心肥大・拡張機能不全に重要なシグナリング経路を分子レベルで解析した。また、S179FcTnTマウスと野生型マウスの左心室から乳頭筋を摘出し、早い周期的電気刺激に対するインタクト心筋標本の収縮・弛緩の力学的応答における違いを解析した。生後15-30dayのS179FcTnTマウスにおいて心筋組織の酸化ストレスの関連蛋白であるNox2発現量の増加、P53タンパク質リン酸化レベルの増加が認められた。また、ATP-CK回路におけるクレアチンキナーゼの発現量の低下を明らかにし、細胞内ADP/ATP比が高くなり粘稠性ミオフィラメントが形成されることによる拡張機能の障害が示唆された。　乳頭筋インタクト標本の解析からは以下のことが明らかになった。①ノルアドレナリン非存在下では、野生型でもHCMでも十分な弛緩を行うことができないが、HCMではより顕著な弛緩機能の障害がみられた。②ノルアドレナリン存在下では筋小胞体へのCa取り込みが増加するとともに心筋トロポニンIリン酸化によってミオフィラメントCa感受性が低下するため、野生型では弛緩機能障害は完全に消失するのに対して、HCMでは依然として大きな弛緩機能障害がみられた。②HCMでは弛緩機能障害とともに、ATP枯渇によると思われる収縮機能の経時的低下が野生型に比べると速やかに発生した。以上の結果は、HCMではミオフィラメントCa感受性亢進により心筋の弛緩機能が障害されるという我々の仮説を支持するとともに、ミオフィラメントCa感受性亢進が心筋エネルギー代謝に大きな影響を与えていることを強く示唆している。本研究で得られた結果は今後のHCM治療に向けた研究の発展に大きな影響を与えると考える。