B-2-1 〇三上 義礼¹、大島 大輔¹、山澤 徳志子²、冨田 太一郎¹、鄭 有人¹、赤羽 悟美¹ Yoshinori Mikami¹, Daisuke Ohshima¹, Toshiko Yamazawa², Taichiro Tomida¹, Yuto Tei¹, Satomi Adachi-Akahane^{1 1}東邦大・医・生理・統合生理、²東京慈恵会医科大・基盤研究施設 ¹ 我々はこれまで、糖尿病モデルマウスを用いて、糖尿病性心筋症発症の早期において左室収縮機能に先行して左室拡張機能の障害が起こること、ErbB2/ErbB4のリガンドである心保護因子Neuregulin1 (NRG1)の血中濃度が上昇することを見出してきた。分子標的抗がん薬のトラスツズマブ（TRZ）はNRG1-ErbB2/ErbB4シグナルを遮断することから、本研究は糖尿病の背景を有する個体におけるTRZの心毒性誘発リスクおよび分子機序の解明を目的として行った。C57BL/6J 雄マウス（8週齢）にストレプトゾトシン（STZ）を投与し1型糖尿病モデルを作製した。STZ投与4週後（STZ群）において左室駆出率は保たれていたが、左室拡張機能が低下していた。コントロール群ではTRZを投与（i.p., 3週間）しても拡張、収縮機能ともに変化が認められなかった。一方、STZ群にTRZを投与した群（STZ-TRZ群）では左室駆出率が低下した。この収縮機能低下は、STZ-TRZ群へのインスリン投与により回復したことから、左室収縮機能はインスリンにより維持されており、インスリン作用不足に対してNRG1が代償的に収縮機能を保護することが明らかとなった。続いて、収縮機能障害に寄与するシグナル経路を同定する目的でRNA-seqを実施したところ、STZ群に比べSTZ-TRZ群では複数のコラーゲン遺伝子の発現減少と細胞外基質に関連する遺伝子発現の変動が認められた。ピクロシリウスレッド染色によりコラーゲン線維を染色したところ、STZ-TRZ群において心室筋細胞周囲のコラーゲン線維が減少していたことから、このステージでは線維化ではなく細胞外基質の密度低下が示唆された。心室筋細胞と細胞外基質の相互作用は構造安定性に重要であることから、電子顕微鏡を用いて心室筋細胞の微細構造を解析した。TRZを投与したコントロール群では構造的変化が認められなかった。一方、STZ群ではサルコメア構造の異常を認め、STZ-TRZ群ではさらに著明な異常が認められた。以上の結果から、TRZは健常な個体の心筋機能には影響のない投与量であっても、糖尿病の背景を有する個体においては、NRG1-ErbB2シグナル阻害により細胞外基質の変容やサルコメア構造異常を来し、左室収縮機能障害を引き起こすことが示唆された。

B-2-2 〇佐藤 里菜¹、清水 聡史¹、柳田 翔太²、坂 将成³、田中 健二郎³、出水 遂志³、川岸 裕幸²、児玉 昌美¹、坂本 多穗^1,4、渡邊 泰秀¹、諫田 泰成²、加藤 竜司³、黒川 洵子¹ Rina Sato¹, Satoshi Shimizu¹, Shota Yanagida², Masanari Ban³, Kenjiro Tanaka³, Katsuyuki Izumi³, Hiroyuki Kawagishi², Masami Kodama¹, Kazuho Sakamoto^1,4, Yasuhide Watanabe¹, Yasunari Kanda², Ryuji Kato³, Junko Kurokawa^{1 1}静岡県立大・薬・生体情報薬理学、²国立医薬品食品衛生研・薬理、³名古屋大・院薬・細胞分子情報学、⁴国際医療福祉大・薬 ¹ 【背景】抗がん剤による心毒性は、がんサバイバー増加に伴う重要課題であり、創薬早期の高精度な心毒性予測技術が求められる。ヒトiPS細胞由来心筋細胞（hiPSC-CM）はその解決策として有望視されるが、特に慢性心毒性のin vitro評価は課題であった。我々は、hiPSC-CMシートの動きベクトル解析による８日間薬物暴露の評価系を既に構築している。
【目的】本研究は、同評価系の動きベクトルデータと機械学習を組み合わせ、抗がん剤による心毒性をより高精度に分類・予測するための評価系の構築を目指した。
【方法】市販ヒトiPS細胞由来心筋細胞（iCell-cardiomyocyte²、Fujifilm）を96穴プレートでシート状に培養して用いた。確立した動きベクトル解析法（SI8000, SONY）で、37℃、5%CO₂下にて拍動動画から収縮機能を評価した。拍動安定後（細胞播種から6～9日後）、薬剤（doxorubicin (Dox), sunitinib (Sun), erlotinib (Erl, 対照)）を8日間、24時間毎に培地交換時に投与した。毎日培地交換前に撮影し経時変化を解析した。2施設 (SI8000 Basicモデル/All-in-oneモデル) のデータで施設間差も検討した。
【結果と考察】動きベクトル特徴量の施設間比較では、Dox 300 nMで感度差が見られたが、濃度域の適切な選択で施設差を超えた予測可能性が示唆された。各薬剤に対する反応として、Sunでは拍動間隔の増加、Doxでは拍動数の増加と拍動間隔の低下といった特徴的な変化が捉えられた一方、Erlでは溶媒対照（DMSO）と大差なかった。Random Forestを用いた機械学習では、一方の施設データを教師データとして他施設データの判定を行った結果、3群 (DMSO, Dox, Sun) を95%超の精度で判別でき、重要特徴量も同定された。特に薬剤曝露後2日目・5日目のデータが予測への寄与大で、主成分分析（PCA）結果と一致した。以上から、本手法は抗がん剤心毒性の高精度評価に有用であり、曝露後2・5日目が重要評価タイミングと示唆された。以上の結果は今後の測定評価プロトコルの最適化に貢献する。
【謝辞】本研究は、日本医療研究開発機構（AMED）（24mk0121280j0001）の支援を受けて実施された。

B-2-3 〇尾崎 乃理子¹、坂本 直観¹、羅 怡平¹、村田 幸久^1,2,3 Noriko Ozaki¹, Naoaki Sakamoto¹, Yiping Luo¹, Takahisa Murata^{1,2,3 1}東大・院農・放射線動物科学、²東大・院農・獣医薬理、³東大・院農・食と動物のシステム科学 ¹ 【背景】ヒドロキシエイコサテトラエン酸（HETE）類は様々な炎症性疾患において検出される生理活性脂質だが、受容体や作用の多くは不明である。HETEは側鎖の水酸基の位置の違いによって複数種存在する。一部のHETEはトロンボキサン受容体（TP）のリガンドであると示唆されているが、その相互作用は明らかになっていない。本研究ではHETE類が血管のTP受容体活性に与える影響を比較検討した。
【方法と結果】TP作動薬U46619で収縮させたマウスの胸部大動脈に、5-、8-、9-、11-、12S-、15-、19S-、20-HETE（0.3-3 µM）を処置した。5-、9-、11-、12S-、15-、19S-、20-HETEは血管を濃度依存的に弛緩させ、8-HETEは収縮させた。内皮細胞を除去すると、20-HETEの弛緩反応が抑制された。ノルエピネフリンによって収縮させた血管で同様に実験を行ったところ、これらの反応は内皮細胞の除去によって変化しなかった。8-HETE単体を血管に投与すると、濃度依存的な収縮がみられ、その収縮はTP阻害剤SQ 29548により阻害された。続いて、HETE類とヒトTPのドッキングシミュレーションをGNINAを用いて行った。リガンド結合に重要な役割を担うTPのアミノ酸残基、H89、S181、R295のいずれかとHETE 類のカルボン酸が極性相互作用を持つことが示唆された。最後に、TPのアミノ酸配列が種間でどの程度保存されているのかを検討した。
【結論】ex vivoでの検討により、HETE類がTPを介して血管の収縮/弛緩を制御することが示唆され、ドッキングシミュレーションからもHETE類がTPに結合することが予測された。また、HETE類とTPの結合に関わるアミノ酸残基は種間で保存されており、種を超えてHETEs-TPシグナルが生理機能を持つ可能性が示された。

B-2-4 〇鈴木 明由美¹、井上 琴葉¹、坂本 直観¹、小林  幸司²、村田 幸久^1,2,3 Ayumi Suzuki¹, Kotoha Inoue¹, Naoaki Sakamoto¹, Koji Kobayashi², Takahisa Murata^{1,2,3 1}東京大・院農・放射線動物科学研究室、²東京大・院農・食と動物のシステム科学研究室、³東京大・院農・獣医薬理学研究室 ¹ 【背景】
血管透過性は炎症の発症から増悪、回復において重要な役割を果たす。当研究室は先行研究により、腸炎モデルマウスの炎症回復期において、eicosapentaenoic acid (EPA) の代謝物18-hydroxy-5Z,8Z,11Z,14Z,16E-eicosapentaenoic acid (18-HEPE) の濃度が結腸組織内で上昇することを明らかにした。本研究では血管透過性を規定する血管の収縮性と内皮バリア機能を評価することで、18-HEPEが血管透過性に与える影響を明らかにすることを目的とした。
【結果】
血管透過性に対する18-HEPEの影響を野生型BALB/cマウスを用いて評価した。Compound48/80 (C48/80、100 ng) をマウスの背部皮内に投与しマスト細胞の脱顆粒を引き起こしたところ、静脈内に投与した青色色素が皮膚組織へ漏出した。18-HEPE (100-1000 ng) を皮内に前処置すると、C48/80による色素漏出が濃度依存的に抑制された。一方、同じEPA代謝物である5-HEPE (100 ng) および12-HEPE (100 ng) は血管透過性の亢進を抑制しなかった。次に、C48/80による色素漏出がヒスタミンの H₁受容体の活性を介しているため、ヒスタミンによる血管弛緩への影響を評価した。蛍光標識デキストランを野生型BALB/cマウスの静脈内に投与し、共焦点顕微鏡を用いて耳介の血管径を測定したところ、ヒスタミン (400 μg) の塗布により耳の動脈は弛緩したが、静脈への影響は見られなかった。18-HEPE (1 μg) をヒスタミン刺激の15分前に塗布すると、ヒスタミンによる動脈の弛緩が抑制される傾向がみられた。続いて、抹消だけでなく中枢の血管弛緩/収縮に対する影響を評価するため、野生型C57BL/6 マウス大動脈および野生型SDラット肺動脈を単離し、血管張力を測定した。ノルエピネフリン (0.1-1 μM) によって収縮させた血管に18-HEPE (1-3 μM) を処置すると、収縮が増強される傾向がみられた。最後に、ヒト皮膚微小血管内皮細胞の経内皮電気抵抗 (TER) を測定し、内皮バリア機能への影響を評価した。ヒスタミン (10 μM) 処置による内皮バリア機能の破綻に対して、18-HEPE (3 μM) の前処置は影響を与えなかった。
【結論】
本研究により、18-HEPEは血管透過性の亢進を抑制することが明らかになった。これは、18-HEPEが血管を収縮させることによって、血流量の増加を抑制するためであることが示唆された。一方で、18-HEPEの内皮細胞のバリア機能への影響は見られなかった。

B-2-5 〇石井 山音¹、松本 信圭^1,2、池谷 裕二^1,2、鹿島 哲彦¹ Yamato Ishii¹, Nobuyoshi Matsumoto^1,2, Yuji Ikegaya^1,2, Tetsuhiko Kashima^{1 1}東京大・院薬・薬品作用学教室、²東京⼤・Beyond AI 研究推進機構 ¹ 【背景・目的】腸管運動は、消化管内容物を移送する消化管平滑筋の協調的な運動である。近年その運動が脳の活動と相関することが明らかになりつつあるが、覚醒下で動物の自然な腸管運動を安定して長時間計測する確立された方法はなかった。先行研究では、動きを物理的に捉える歪みゲージセンサーを腸に縫い付け、外部の測定装置と有線接続して測定を行っていたが、動物を拘束することから長時間の測定は困難であった。また覚醒下では歩行運動などの体動ノイズにより測定が阻害されてしまう問題もあった。本研究ではこれらの問題の解決を目的として、自由行動下における腸管運動の長時間ワイヤレス記録系の構築、さらに機械学習を用いて体動ノイズを効果的に低減する手法の開発を行った。
【手法・結果】ラットの十二指腸にセンサーを縫い付け、ラット背部に装着した小型基板でセンサー測定を行い、記録を外部に送信する実験系を作成した。これにより自由行動下の空腹期ラットから、先行研究同様のシグナルを記録することに成功した。このシグナルが腸管運動に由来することを、パパベリン投与による低減から薬理学的に明らかにした。次に、記録信号の周波数解析を行うと約0.6Hzにピークを持つ腸管運動由来のシグナルに加えて、体動ノイズを確認できた。この体動ノイズは周波数に反比例する特性を示し、特にラットの歩行時にはノイズによって腸シグナルが埋没していることを見出した。そのため、オートエンコーダを用いたノイズ除去を試みた。具体的には、腸運動を模したデータと擬似ノイズからシグナルを抽出するよう学習させた。ノイズ除去の結果、空腹期強収縮群を反映する収縮活動を確認することができた。また腸血流が減少する運動時には腸運動が減少することが知られているが、ノイズの低減によりその傾向を確認した。これらの結果から、本手法は効果的に腸管運動を測定できると結論づけた。
【結論】本研究では、自由行動下のラットから長期間安定して腸管の運動を記録するシステムを構築した。またノイズを減らす技術と組み合わせたことで高い時間解像度で腸の運動を記録できるようになった。本手法の確立は、今後さらに進んだ腸運動パターンの解析や腸脳相関のメカニズムの解明を可能にする。

B-2-6 〇小原 圭将¹、髙橋 紗菜¹、大竹 美穂¹、藤原 眞子¹、加藤 大輝¹、田仲 桃子¹、浦 智宏¹、山下 深緒¹、村田 梓¹、吉岡 健人¹、日下部 太一²、高橋 圭介²、加藤 恵介²、田中 芳夫¹ Keisuke Obara¹, Sana Takahashi¹, Miho Otake¹, Mako Fujiwara¹, Kato Daiki¹, Tanaka Momoko¹, Tomohiro Ura¹, Mio Yamashita¹, Azusa Murata¹, Kento Yoshioka¹, Taichi Kusakabe², Keisuke Takahashi², Keisuke Kato², Yoshio Tanaka^{1 1}東邦大・薬・薬理、²東邦大・薬・薬化学 ¹ 　PAFは血小板凝集を引き起こすリン脂質であり、炎症やアレルギー反応の強力なメディエーターとしても知られている。さらに、PAFは消化管を含む様々な臓器の平滑筋を収縮させることが報告されている。ただし、食道平滑筋に対するPAFの収縮作用はこれまで検討されていなかった。本研究では、PAFがラット食道平滑筋を収縮させる可能性を検討するとともに、その収縮機序を薬理学的に検討した。PAF（10⁻⁹–10⁻⁶ M）は濃度依存的にラット食道平滑筋を収縮させた。PAF（10⁻⁶ M）による収縮反応はPAF受容体拮抗薬（CV-6209、10⁻⁵ M）によりほぼ完全に抑制された。PAF（10⁻⁶ M）による収縮反応は、細胞外Ca²⁺を除去することで完全に抑制されたが、電位依存性Ca²⁺チャネル（VDCC）抑制薬（ジルチアゼム、10⁻⁵ M）では部分的にしか抑制されなかった。ジルチアゼム存在下で残存した収縮反応は、受容体作動性Ca²⁺チャネル（ROCC）抑制薬（LOE-908、3 × 10⁻⁵ M）により約50%抑制され、LOE-908とROCC及びストア作動性Ca²⁺チャネル（SOCC）抑制薬（SKF-96365、3 × 10⁻⁵ M）の同時処置により強力に抑制された。VDCC、ROCC、SOCCの寄与は、それぞれ約25%、約30%、約35%と推定された。検討したROCC/SOCC候補分子のmRNAのうち、Trpc3、Trpc6、Trpv4/Orai1が本標本に多く発現していた。ただし、ジルチアゼム存在下のPAFによる収縮反応は、TRPV4（GSK 2193874、3 × 10⁻⁷ M）及びTRPC6（SAR7334、10⁻⁶ M）、TRPC3（Pyr10、3 × 10⁻⁵ M）抑制薬の同時処置により抑制されなかった。対照的に、ジルチアゼム、LOE-908存在下でのPAFによる収縮反応は、Orai1抑制薬（Synta66、10⁻⁵ M）により完全に抑制された。また、Ca²⁺チャネル抑制薬非存在下での収縮反応はSynta66により約30%抑制された。これらの結果は、PAFがラット食道平滑筋を収縮させることを示すとともに、PAFによる収縮反応がVDCC、ROCC、SOCCを介した細胞外からのCa²⁺流入に依存しており、Orai1が主たるSOCC分子であることを示唆している。