体系的遺伝子変異解析に立脚した心不全病態の包括的解明

基于系统基因突变分析全面阐明心力衰竭病理

基本信息

批准号：
24790335
负责人：
有村卓朗
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2013-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

研究代表者は以前、肥大型心筋症(HCM)患者においてANKRD1遺伝子内に3種の変異を同定したが、これらの変異が心筋収縮に与える影響は不明であった。そこでCARP変異を単離心筋に導入後、三次元再構築による筋収縮ユニット（EHTs）を形成し、その筋収縮力測定などを行うことで心筋収縮・弛緩パラメーターへの病因変異の影響を検討した。その結果、3種の変異のうちT123M変異のみが心筋の収縮力を亢進することが判明した。次いで、EHTs内における各変異タンパクの分布を検討したところ、P52A変異やI280V変異存在下ではANKRD1タンパクがサルコメアにほとんど取り込まれていない一方、EHTsにプロテアゾーム阻害剤処理を施した場合には、P52A変異やI280V変異の存在下でもANKRD1タンパクはサルコメアに取り込まれており、またI280V変異特異的に心筋弛緩時間が延長することが明らかとなった。これらの結果は、ANKRD1変異による心筋収縮パラメーターへの影響が変異ごとに異なっていることを示している。一方、これまでに代表者が拡張型心筋症(DCM)モデルとして作製し、その表現型に性差が存在するラミンA/C点変異(LmnaH222P/H222P)マウスにおける先行研究の結果から、雄性ホルモン(アンドロゲン)が心不全病態の発症・進展に深く関与していることが示唆されていた。さらに本研究ではラミンA/C変異(R225X)保有DCM患者およびLmnaH222P/H222Pマウス心臓内ではアンドロゲン受容体(AR)の細胞核内移行が亢進しており、この核内へのARの蓄積は心筋特異的に発現するFHL2を仲立ちとして、転写因子SRFの核内移行を随伴していることが明らかとなった。このことは心筋細胞におけるARの発現性がDCMの性差と密接に関連することを示している。

主要研究人员此前在肥厚型心肌病（HCM）患者中发现了 ANKRD1 基因的三种突变，但这些突变对心肌收缩的影响尚不清楚。因此，我们将CARP突变引入离体心肌中，通过三维重建形成肌肉收缩单位（EHT），并测量肌肉收缩力，以考察致病性突变对心肌收缩和舒张参数的影响。结果显示，在这三种突变中，只有T123M突变增加了心肌收缩力。接下来，我们检查了每个突变蛋白在EHT内的分布，发现在P52A突变和I280V突变存在的情况下，ANKRD1蛋白很难掺入到肌节中，而蛋白酶体蛋白则掺入到EHT中。当用粘蛋白抑制剂治疗时，即使存在P52A突变和I280V突变，ANKRD1蛋白也被整合到肌小节中，并且还表明，I280V突变使心肌舒张时间以特定方式延长。这些结果表明ANKRD1突变对心肌收缩参数有不同的影响。另一方面，根据以往对核纤层蛋白A/C点突变（LmnaH222P/H222P）小鼠的研究结果，代表者创建了扩张型心肌病（DCM）模型，并且表型存在性别差异。研究发现，雄激素（有人认为雄激素）与心力衰竭病理的发生和进展密切相关。此外，在这项研究中，雄激素受体（AR）的核易位在扩张型心肌病患者和携带核纤层蛋白A/C突变（R225X）的LmnaH222P/H222P小鼠的心脏中增强，并且这种AR的核积累是心肌特异性的。揭示转录因子SRF转入细胞核是由FHL2介导的，FHL2在人体内表达。这就说明心肌细胞中 AR 的表达与 DCM 的性别差异密切相关.