JP2008118882A - Danio rerio showing torsades de pointes type ventricular tachycardia - Google Patents

Danio rerio showing torsades de pointes type ventricular tachycardia Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for preparing a model animal of torsades de pointes type ventricular tachycardia by a simple and inexpensive method. <P>SOLUTION: This method for producing Danio rerio showing the torsades de pointes type ventricular tachycardia is characterized by rearing the Danio rerio fertilized eggs within 6 days after the fertilization under the presence of a QT-elongating agent and rearing in the absence of the QT-elongating agent after developing ventricular interruption. Also, a method for evaluating the possibility of a test substance inducing the torsades de pointes type ventricular tachycardia, is disclosed. The Danio rerio showing the torsades de pointes type ventricular tachycardia is useful as the model animal for the research of morbidity of arrhythmia and for the research and development of a treating and preventing agent of the arrhythmia. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、トルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍を呈するモデル動物として有用なゼブラフィッシュに関する。   The present invention relates to a zebrafish useful as a model animal exhibiting a torsade de pointes ventricular tachycardia.

医薬品による副作用で最も問題となっているものの1つとして、薬物誘発性不整脈(QT延長症候群、AVブロックなど)がある。例えば、1998年に市場から撤退した抗ヒスタミン剤テルフェナジンでは、服用した患者において高率に薬物誘発性QT延長症候群が発症し、その一部がトルサード・ド・ポアンツ(Torsades de Pointes)へと発展し、突然死に至る。この副作用により医薬品市場から撤退した薬剤には、テルフェナジンの他に、抗ヒスタミン剤アステミゾール、消化管運動促進剤シサプリドなどが存在する。また、他のいくつかの向精神薬や抗生物質でも同様の副作用が報告されている。   One of the most serious side effects caused by pharmaceuticals is drug-induced arrhythmia (QT prolongation syndrome, AV block, etc.). For example, the antihistamine terfenadine, withdrawn from the market in 1998, developed a high rate of drug-induced QT syndrome in patients who took it, some of which developed into Torsades de Pointes, suddenly To death. In addition to terfenadine, drugs that withdrew from the pharmaceutical market due to this side effect include the antihistamine agent astemizole and the gastrointestinal motility promoter cisapride. Similar side effects have also been reported with some other psychotropic drugs and antibiotics.

QT延長症候群とは、心電図上でQT間隔(心室の脱分極から再分極までに要する時間)が長くなる病態であり、心拍数補正した修正QT時間(QTc=QT/(RR)1/2,RRはRR間隔である)が男性で440msec、女性で460msec以上であることを特徴とする。QT延長を示す不整脈のうち、特にトルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍(以下、トルサード・ド・ポアンツとも称する)が突然死の危険性が高いことが知られている。トルサード・ド・ポアンツとは、QT延長を伴う多型性心室頻拍であり、QRS波の振幅が基線のまわりをねじれるように変動する心電図波形を示すことを特徴とする。 QT prolongation syndrome is a pathological condition in which the QT interval (the time required from ventricular depolarization to repolarization) becomes longer on the electrocardiogram, and the corrected QT time (QTc = QT / (RR) 1/2 , RR is an RR interval) is 440 msec for men and 460 msec or more for women. Among arrhythmias that exhibit QT prolongation, it is known that Torsade de Pointes ventricular tachycardia (hereinafter also referred to as Torsade de Pointes) has a high risk of sudden death. Torsade de pointes is a polymorphic ventricular tachycardia with QT prolongation and is characterized by an electrocardiogram waveform that varies so that the amplitude of the QRS wave twists around the baseline.

薬物誘発性QT延長症候群、特にトルサード・ド・ポアンツは致死的副作用であり、薬物療法における影響は甚大である。QT延長症候群の症状を呈するモデル動物としては、サル、イヌ、ラット、マウスなどが用いられているが、哺乳動物のモデル動物は高価であり、広い実験施設を必要とするという欠点がある。近年、より安価で大量の処理に適したモデル動物として、ゼブラフィッシュが注目されつつある。ゼブラフィッシュは個体発生が早く、大規模なドラッグスクリーニングに利用できる脊椎動物という点が最大の利点である。したがって、QT延長症候群の症状を呈するゼブラフィッシュのモデル動物を開発することができれば、不整脈の病態や薬剤の副作用を研究する系として非常に有用であると考えられる。   Drug-induced long QT syndrome, especially Torsade de Pointes, is a lethal side effect and the impact on drug therapy is enormous. As model animals exhibiting symptoms of QT prolongation syndrome, monkeys, dogs, rats, mice and the like are used. However, mammalian model animals are expensive and have a drawback of requiring a large experimental facility. In recent years, zebrafish has been attracting attention as a model animal that is cheaper and suitable for a large amount of treatment. The greatest advantage of zebrafish is that they are vertebrates that have a fast ontogeny and can be used for large-scale drug screening. Therefore, if a zebrafish model animal exhibiting symptoms of QT prolongation syndrome can be developed, it is considered to be very useful as a system for studying the pathophysiology of arrhythmia and the side effects of drugs.

Langheinrichらは、ゼブラフィッシュ初期胚を種々のQT延長薬に曝露すると、ゼブラフィッシュの心臓でAVブロック型の徐脈性不整脈が生ずることを見いだし、この事象に関与する遺伝子Herg(Zerg)を同定したことを報告している(Langheinrich, et al., Toxicol Appl Pharmacol. 2003 Dec 15;193(3):370-82.)。この論文では、ゼブラフィッシュ胚をQT延長薬に曝露しても、頻脈性不整脈やトルサード・ド・ポアンツ型不整脈は引き起こされず、これは胚と成体とでは生理学やチャネルの構造が異なるためであるか、あるいは種の違いによるものであろうと考察している。
Langheinrich, et al., Toxicol Appl Pharmacol. 2003 Dec 15;193(3):370-82.
Langheinrich and colleagues found that exposure of early zebrafish embryos to various QT prolonging agents resulted in an AV-blocking bradyarrhythmia in the zebrafish heart and identified the gene Herg (Zerg) involved in this event. (Langheinrich, et al., Toxicol Appl Pharmacol. 2003 Dec 15; 193 (3): 370-82.). In this paper, exposure of zebrafish embryos to QT prolongers did not cause tachyarrhythmia or torsade de pointes arrhythmia because of differences in physiology and channel structure between embryos and adults Or maybe due to species differences.
Langheinrich, et al., Toxicol Appl Pharmacol. 2003 Dec 15; 193 (3): 370-82.

本発明は、簡便かつ安価な方法でトルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍のモデル動物を作製する方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a method for producing a model animal of torsade de pointes ventricular tachycardia by a simple and inexpensive method.

本発明者らは、ヒトにおいて催不整脈作用が報告されている医薬品92種類をゼブラフィッシュに投与し、心機能や心電図に与える影響を解析したところ、ヒトにおける心電図異常と非常に類似した波形異常がゼブラフィッシュにおいても認められることを見いだした。具体的には、ゼブラフィッシュの受精卵をQT延長薬に暴露すると心停止が生じ、その後にQT延長薬を洗い流すと心拍が回復すること、さらにこの回復の際にトルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍に特徴的な心電図波形を示すことを見いだした。   The present inventors administered zebrafish to 92 types of drugs that have been reported to have proarrhythmic effects in humans, and analyzed the effects on cardiac function and electrocardiogram, and found that waveform abnormalities very similar to those in humans. We found that it was also recognized in zebrafish. Specifically, exposure of fertilized eggs of zebrafish to QT prolongation causes cardiac arrest, and subsequent washing of QT prolongation restores heart rate, and during this recovery, Torsade de Pointes ventricular frequency It was found that the ECG waveform characteristic of the beat was shown.

本発明は、トルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍を示すゼブラフィッシュの製造方法であって、受精後6日以内のゼブラフィッシュ受精卵をQT延長薬の存在下で飼育し、心室停止が生じた後にQT延長薬の非存在下で飼育することを特徴とする方法を提供する。   The present invention is a method for producing a zebrafish exhibiting a torsade de pointes type ventricular tachycardia, wherein a zebrafish fertilized egg within 6 days after fertilization was bred in the presence of a QT prolongation drug, resulting in ventricular arrest. There is provided a method characterized in that the animal is later raised in the absence of a QT prolonging agent.

本発明はまた、試験物質がヒトにおいてトルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍を誘発する可能性を評価する方法であって,受精後6日以内のゼブラフィッシュ受精卵を試験物質の存在下で飼育し、心室停止が生じた後にその試験物質の非存在下で飼育し、次に心室の拍動が回復した後にゼブラフィッシュの心電図を測定して、トルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍を示すか否かを判定することを特徴とする方法を提供する。   The present invention is also a method for evaluating the possibility that a test substance induces torsades de pointes ventricular tachycardia in humans, wherein zebrafish fertilized eggs within 6 days after fertilization are bred in the presence of the test substance. If the animal is bred in the absence of the test substance after ventricular arrest has occurred, and then the zebrafish electrocardiogram is measured after ventricular pulsation is restored, is the torsade de pointes ventricular tachycardia shown? A method is provided that determines whether or not.

ゼブラフィッシュ(属名Danio、例えばDanio rerio)とはインド原産の体長 5 cm ほどの小型の熱帯魚であり、コイ目 コイ科 ダニオ亜科(ラスボラ亜科、ハエジャコ亜科とも)に属し、オイカワ、コイや金魚などに近い。成体の体表に紺色の横じまをもつことから、シマウマにみたててこの名がある。飼育、繁殖が容易な魚で、流通価格も安く、観賞魚としてよく飼われている。いくつかの近交系が国際的に認められているが、本発明で用いる種としては横じまの少ないゴールデン系統などが望ましい。ゼブラフィッシュは魚類であるが、主要臓器・組織の発生・構造などはヒトと良く似ており、各パーツ(臓器など)が受精卵から分化して形成されていく過程が透明な体を通して観察できる。受精後48時間で主要臓器・組織の基本構造が出来上がっても体長は2ミリ以下であって96ウエルプレートなどの小スペースで取り扱うことができる。したがって、モデル動物全体への影響を指標とした新薬候補化合物スクリーニングへの適用が可能であり、既に、ゼブラフィッシュを用いる新薬候補化合物のスクリーニングが商業的に実施されている。また、ゼブラフィッシュの全ゲノムも解読されており(Sanger Institute)、遺伝子発現プロファイルの分析も可能である。   Zebrafish (genus name Danio, for example Danio rerio) is a small tropical fish of about 5 cm in length native to India. It belongs to the family Carpidae, Carpaceae, Danio subfamily (both Lasbola subfamily and Haejako subfamily). And close to goldfish. Because of the scarlet horizontal stripes on the adult body surface, it has the name of a zebra. It is a fish that is easy to breed and breed, has a low distribution price, and is often kept as an ornamental fish. Several inbred lines are recognized internationally, but as a species used in the present invention, a golden line with few horizontal stripes is desirable. Zebrafish is a fish, but the development and structure of major organs and tissues are very similar to those of humans, and the process in which each part (organ, etc.) differentiates and forms from a fertilized egg can be observed through a transparent body. . Even if the basic structures of major organs and tissues are completed 48 hours after fertilization, the body length is 2 mm or less and it can be handled in a small space such as a 96-well plate. Therefore, it can be applied to screening of new drug candidate compounds using the influence on the whole model animal as an index, and screening of new drug candidate compounds using zebrafish has already been carried out commercially. The entire zebrafish genome has also been decoded (Sanger Institute), and gene expression profiles can be analyzed.

ゼブラフィッシュの受精卵を飼育する水としては、一般に熱帯魚を飼育するのに適した飼育水のいずれを用いてもよく、例えば、以下の組成を有する飼育溶液(塩化カルシウム0.1g、塩化ナトリウム3.5g、塩化カリウム0.05g、炭酸水素ナトリウム0.2g/1L)やInstant Ocean (最終濃度60 μg/ml)などを用いることができる。飼育温度としては、一般に26℃〜30℃、好ましくは約28℃を用いる。容器としては、例えば、96ウェルマイクロプレートから100mLビーカーまで、幅広い実験用容器を用いることができる。また1匹あたりの水量は受精卵の状態で最低100μl程度は必要である。   As water for breeding fertilized eggs of zebrafish, any breeding water suitable for breeding tropical fish may be used. For example, a breeding solution having the following composition (calcium chloride 0.1 g, sodium chloride 3.5 g , Potassium chloride 0.05 g, sodium hydrogen carbonate 0.2 g / 1 L), Instant Ocean (final concentration 60 μg / ml), and the like can be used. The breeding temperature is generally 26 ° C. to 30 ° C., preferably about 28 ° C. As the container, for example, a wide range of experimental containers from 96 well microplates to 100 mL beakers can be used. The amount of water per animal is at least 100 μl in the fertilized egg state.

このようにして受精卵を飼育すると、通常は、受精直後から約48〜72時間で孵化し、発生過程がほぼ終了する。このときの体長は約3mmである。さらに同様の条件で飼育を続けると、約5日で骨以外のほとんどの臓器の形成が完了し、約6日で骨を含むすべての臓器形成が完了する。約7日で体長が約5mmとなり、このとき心臓の大きさは約0.3mmである。ゼブラフィッシュは受精後約1ヶ月まで身体が透明であるため、心臓・血管をはじめとして、各種臓器の形態は肉眼で観察することができる。   When fertilized eggs are bred in this manner, they usually hatch in about 48 to 72 hours immediately after fertilization, and the development process is almost completed. The body length at this time is about 3 mm. Furthermore, if the breeding is continued under similar conditions, formation of most organs other than bone is completed in about 5 days, and formation of all organs including bone is completed in about 6 days. The body length becomes about 5 mm in about 7 days, and the size of the heart is about 0.3 mm at this time. Since zebrafish is transparent until about one month after fertilization, the morphology of various organs including the heart and blood vessels can be observed with the naked eye.

本発明の方法においては、まず受精後6日以内のゼブラフィッシュ受精卵をQT延長薬の存在下で飼育する。受精後6日を越えると、QT延長薬の作用を受けない個体が生じ、試験結果にばらつきがでるようになる。好ましくは受精後48〜72時間の受精卵を用いる。特に好ましくは、受精後72時間でQT延長薬に曝露する。受精直後あるいは受精後24時間からQT延長薬に曝露することも可能である。受精卵をQT延長薬の存在下で飼育すると、6時間から24時間後に拍動に異常が認められ、AVブロックが生じていることが観察される。さらにQT延長薬の存在下で飼育を継続すると、24時間から48時間後に心室停止に至る。次に、心室停止から24時間以内に飼育水を交換して、QT延長薬の非存在下で飼育を継続すると、6時間から24時間以内に心拍が回復する。この回復の際にトルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍に特徴的な心電図波形を示す個体が見られる。   In the method of the present invention, first, zebrafish fertilized eggs within 6 days after fertilization are bred in the presence of a QT prolonging agent. If it exceeds 6 days after fertilization, an individual who does not receive the action of the QT prolonging agent will be produced, and the test results will vary. Preferably, a fertilized egg 48 to 72 hours after fertilization is used. Particularly preferably, the QT prolonging agent is exposed 72 hours after fertilization. It is also possible to expose to a QT prolonging agent immediately after fertilization or 24 hours after fertilization. When a fertilized egg is bred in the presence of a QT prolonging agent, abnormal pulsations are observed after 6 to 24 hours, and it is observed that AV block is generated. Furthermore, if the breeding is continued in the presence of a QT prolonging drug, ventricular arrest is reached after 24 to 48 hours. Next, if the breeding water is changed within 24 hours after the ventricular arrest and the breeding is continued in the absence of the QT prolonging drug, the heart rate is recovered within 6 to 24 hours. During this recovery, individuals showing an electrocardiogram waveform characteristic of torsade de pointes ventricular tachycardia can be seen.

QT延長薬としては、QT延長症候群の原因となることが知られている薬剤であればいずれのものを用いてもよいが、例えば、テルフェナジン、アステミゾール、シサプリド、キニジン、プロカインアミド、ジソピラミド、シベンゾリン、プロパフェノン、アミオダロン、ソタロール、ペプリジル、アミトリプチリン、イミプラミン、ノルトリプチリン、マプロチリン、クロルプロマジン、ハロペリドール、エリスロマイシン、クラリスロマイシン、ドキソルビシンなどが挙げられる。現在、米国市場に出ている医薬品のうちQT延長作用のあるものは以下のURLに記載されており、これらも本発明においてQT延長薬として使用することができる:http://www.arizonacert.org/medical-pros/drug-lists/drug-lists.htm#)。   As the QT prolongation drug, any drug that is known to cause the QT prolongation syndrome may be used. For example, terfenadine, astemizole, cisapride, quinidine, procainamide, disopyramide, cibenzoline, Examples include propafenone, amiodarone, sotalol, pepridyl, amitriptyline, imipramine, nortriptyline, maprotiline, chlorpromazine, haloperidol, erythromycin, clarithromycin, doxorubicin and the like. Among the drugs currently on the US market, those having a QT prolonging action are described in the following URL, and these can also be used as QT prolonging drugs in the present invention: http: //www.arizonacert. org / medical-pros / drug-lists / drug-lists.htm #).

好ましくは、QT延長薬としてアステミゾールを用いる。アステミゾール(astemizole)とは、商品名ヒスマナール、構造式1-[(4-フルオロフェニル)メチル]-N-[1-[2-(4-メトキシフェニル)エチル]-4-ピペリジル]-ベンゾイミダゾール-2-アミン、C28H31FN4O、分子量458.571の化合物である。アステミゾールは鎮静作用のない長時間作用型ヒスタミン(H1)受容体拮抗薬であるが、不整脈の原因となるなどの副作用のため、現在は医薬品としては使用されていない。   Preferably, astemizole is used as the QT extender. Astemizole is a trade name of hismanal, structural formula 1-[(4-fluorophenyl) methyl] -N- [1- [2- (4-methoxyphenyl) ethyl] -4-piperidyl] -benzimidazole- 2-amine, C28H31FN4O, a compound with a molecular weight of 458.571. Astemizole is a long-acting histamine (H1) receptor antagonist with no sedation, but is not currently used as a pharmaceutical because of side effects such as causing arrhythmia.

飼育水中のアステミゾールの好ましい濃度は100nM〜10μM、より好ましくは300nM〜1μMである。濃度が低すぎると不整脈の出現頻度が低くなり、濃度が高すぎると非特異的な変化や死亡の頻度が高くなり、いずれの場合もモデル動物の調製には不適切である。   The preferred concentration of astemizole in the breeding water is 100 nM to 10 μM, more preferably 300 nM to 1 μM. If the concentration is too low, the appearance frequency of arrhythmia is low, and if the concentration is too high, the frequency of non-specific changes and death increases, which is inappropriate for the preparation of model animals.

また、アステミゾールは、受精卵へのマイクロインジェクション、稚魚への注射による各組織へのマイクロインジェクション、稚魚への経口投与(受精後4日目以降)、親魚への投与(経口あるいは溶解、各組織への注射)などにより、ゼブラフィッシュまたはその受精卵に投与してもよい。   In addition, astemizole is microinjected into fertilized eggs, microinjection into each tissue by injection into fry, oral administration to fry (after 4 days after fertilization), administration to parent fish (oral or dissolution, to each tissue) The zebrafish or a fertilized egg thereof may be administered by injection).

本発明の方法により得られるトルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍のモデル動物は、不整脈の病態や薬剤の副作用を研究する系として有用である。ゼブラフィッシュは透明であるため、ゼブラフィッシュの心臓の形態は、肉眼または実体顕微鏡で容易に観察することができる。心房および心室の心拍数を測定するためには、15秒間で、心房と心室のそれぞれにおける収縮から弛緩のプロセスが何回起こるかを、カウンターを用いて、顕微鏡下にて測定する。また、心電図を測定するためには、測定部において導電性のある溶液の中に基準となる電極を設置し、生体に接触する電極との電気的な差を記録することにより、生体から放出されるシグナルを捉えることができる。さらに、不整脈の病態や生理学的・生化学的な知見を得るために、心臓や心臓周囲のサイズの測定、心拍出量の算出、血管造影法による心血管系の循環状態の確認、組織学的検討、遺伝子発現解析、タンパク質発現解析などを併せて行ってもよい。   The model animal of torsade de pointes ventricular tachycardia obtained by the method of the present invention is useful as a system for studying the pathophysiology of arrhythmia and the side effects of drugs. Because zebrafish is transparent, the zebrafish heart morphology can be easily observed with the naked eye or with a stereomicroscope. In order to measure the heart rate of the atrium and the ventricle, the number of processes from contraction to relaxation in each of the atrium and the ventricle in 15 seconds is measured using a counter under a microscope. In addition, in order to measure an electrocardiogram, a reference electrode is placed in a conductive solution in the measurement unit, and the electrical difference from the electrode in contact with the living body is recorded. Signal. Furthermore, in order to obtain the pathophysiology and physiological / biochemical knowledge of arrhythmia, measurement of the heart and surrounding size, calculation of cardiac output, confirmation of cardiovascular circulation status by angiography, histology Analysis, gene expression analysis, protein expression analysis, etc. may be performed together.

本発明の別の態様においては、試験物質がヒトにおいてトルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍を誘発する可能性を評価する方法が提供される。この方法では、受精後6日以内のゼブラフィッシュ受精卵を試験物質の存在下で飼育し、心室停止が生じた後にその試験物質の非存在下で飼育し、次に心室の拍動が回復した後にゼブラフィッシュの心電図を測定して、トルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍を示すか否かを判定する。本発明の方法にしたがえば、薬剤が不整脈の副作用を誘発するリスクを簡便かつ容易に試験することができる。   In another aspect of the invention, a method is provided for assessing the likelihood that a test substance will induce torsades de pointes ventricular tachycardia in humans. In this method, a zebrafish fertilized egg within 6 days after fertilization is bred in the presence of the test substance, is bred in the absence of the test substance after ventricular arrest occurs, and then the ventricular pulsation is restored. Later, an electrocardiogram of zebrafish is measured to determine whether or not a torsade de pointes ventricular tachycardia is indicated. According to the method of the present invention, the risk that a drug induces arrhythmic side effects can be conveniently and easily tested.

さらに、本発明の方法により得られるトルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍のモデル動物は、不整脈治療薬の候補物質を同定するために用いることができる。この方法では、試験物質を本発明の方法により製造されたトルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍を呈するゼブラフィッシュと接触させて,試験物質がゼブラフィッシュの不整脈の症状を変化させるか否かを測定する。試験物質は、水溶性である場合には飼育水中に溶解すればよく、水不溶性である場合には適当な界面活性剤との複合体またはエマルジョンの形で飼育水中に懸濁すればよい。あるいは、ゼブラフィッシュの餌に混ぜて経口投与してもよく、注射などにより非経口投与してもよい。試験物質は、ゼブラフィッシュをQT延長薬に曝露する前に予め投与してもよく、QT延長薬に曝露する際に同時に投与してもよく、あるいは、心室停止後、QT延長薬の不在下でゼブラフィッシュを飼育する際に投与してもよい。試験物質を投与した場合と投与しない場合について、心房と心室の心拍数や心電図を測定して比較することにより、不整脈の症状を軽減・緩和させる試験物質を不整脈治療薬の候補物質として同定することができる。   Furthermore, the model animal of torsade de pointes ventricular tachycardia obtained by the method of the present invention can be used to identify candidate substances for therapeutic agents for arrhythmia. In this method, the test substance is contacted with a zebrafish exhibiting a torsade de pointes ventricular tachycardia produced by the method of the present invention to determine whether the test substance changes the symptoms of arrhythmia in the zebrafish. To do. The test substance may be dissolved in the breeding water if it is water-soluble, and may be suspended in the breeding water in the form of a complex or emulsion with an appropriate surfactant if it is water-insoluble. Alternatively, it may be administered orally by mixing with zebrafish food, or parenterally by injection or the like. The test substance may be pre-administered before the zebrafish is exposed to the QT prolonging agent, may be administered simultaneously when exposed to the QT prolonging agent, or in the absence of the QT prolonging agent after ventricular arrest. You may administer when raising a zebrafish. Identify test substances that reduce or alleviate arrhythmia symptoms as candidates for arrhythmia drugs by measuring and comparing heart rate and electrocardiogram between the atrium and ventricle with and without test substance administration Can do.

本発明にしたがえば、簡便な方法によりトルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍モデル動物を得ることができる。また、試験物質がトルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍を引き起こす可能性について簡便な方法により試験することができる。   According to the present invention, a torsade de pointes type ventricular tachycardia model animal can be obtained by a simple method. Moreover, it can test by a simple method about the possibility that a test substance will cause a torsade de pointes type ventricular tachycardia.

以下に実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be described below in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1.アステミゾール投与による心室停止および回復
ゼブラフィッシュ(Tuebingen)の成魚飼育方法はTHE ZEBRAFISH BOOK(by Monte Westerfield, Institute of Neuroscience, University of Oregon)にしたがった(URL: http://www.shigen.nig.ac.jp:6070/zf_info/zfbook/zfbk.html)。試験の前日に、オスとメスを1匹ずつ水槽に入れ暗室に置き、早朝照明をつけることにより産卵を促進し、受精卵を回収した。受精卵150個を3群(洗浄群、非洗浄群、対照群)に分け、受精直後から3日まで、飼育水(塩化カルシウム0.1g、塩化ナトリウム3.5g、塩化カリウム0.05g、炭酸水素ナトリウム0.2g/1L)中で飼育した。密度は卵1個あたりの水量が0.25mLを下回らないようにして、28℃の恒温漕で、毎日飼育水を交換して飼育した。受精卵は受精後2〜3日目で孵化した。第3日に飼育水にアステミゾール(最終濃度0.5μMまたは1μM)を加え、飼育を継続した。対照群(control)はアステミゾールを含まない飼育水で飼育した。第4日(4dpf)に心房(Atrium)と心室(Ventricle)の心拍数を各15秒間測定した。測定後、非洗浄群(ATZ)は同じ濃度のアステミゾールを含む飼育水で、洗浄群(ATZ wash(+))はアステミゾールを含まない飼育水で、それぞれさらに飼育を継続した。第5日(5dpf)に再び心拍数を測定した。
Example 1. Ventricular arrest and recovery by astemizole administration The method of raising adult zebrafish (Tuebingen) was according to THE ZEBRAFISH BOOK (by Monte Westerfield, Institute of Neuroscience, University of Oregon) (URL: http://www.shigen.nig.ac .jp: 6070 / zf_info / zfbook / zfbk.html). On the day before the test, one male and one female were placed in a water tank, placed in a dark room, and lit eggs were promoted by lighting in the early morning, and fertilized eggs were collected. 150 fertilized eggs are divided into 3 groups (washed group, non-washed group, control group), and the breeding water (calcium chloride 0.1g, sodium chloride 3.5g, potassium chloride 0.05g, sodium bicarbonate 0.2) from immediately after fertilization to 3 days g / 1L). The density was kept by changing the breeding water every day in a constant temperature bath at 28 ° C. so that the amount of water per egg did not fall below 0.25 mL. Fertilized eggs hatched 2-3 days after fertilization. On the third day, astemizole (final concentration 0.5 μM or 1 μM) was added to the breeding water, and the breeding was continued. The control group was raised in breeding water not containing astemizole. On the 4th day (4dpf), the heart rate of the atrium (Atrium) and the ventricle (Ventricle) was measured for 15 seconds each. After the measurement, the non-washing group (ATZ) was reared with breeding water containing the same concentration of astemizole, and the washing group (ATZ wash (+)) was reared with breeding water not containing astemizole. The heart rate was measured again on the 5th day (5 dpf).

その結果、アステミゾールの存在下で飼育した稚魚は第4日に心房、心室とも拍動が低下していたが、心室の拍動の低下が大きく、AVブロックが生じていることがわかった(図1)。また、第4日からアステミゾールの非存在下で飼育すると、心室の拍動が回復することがわかった。一方、アステミゾールの存在下で飼育を継続した非洗浄群では、心室の拍動は停止したままであった。   As a result, it was found that larvae bred in the presence of astemizole had decreased atrial and ventricular pulsations on the 4th day, but the ventricular pulsations were greatly decreased and AV block was generated (Fig. 1). In addition, it was found that ventricular pulsation was recovered when raised in the absence of astemizole from the 4th day. On the other hand, in the non-washing group that continued breeding in the presence of astemizole, ventricular pulsation remained stopped.

実施例2.アステミゾール投与によるトルサード・ド・ポアンツモデル作成
実施例1と同様にして受精卵100個を2群(試験群および対照群)に分けて飼育した。受精後第5日に稚魚をシャーレに移し、アステミゾール(最終濃度1μM)を含む飼育水で2日間飼育した。溶媒はEgg Waterを用いた。薬物投与後2日(受精後第7日)に心室の拍動が停止し、心臓の膨潤が観察された。次に、アステミゾールを含まない飼育水に交換し、さらに2日間飼育すると、心室の拍動が回復した。この時点で心電図を測定したところ、多くの個体でQT間の延長が認められた。またある個体では、トルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍に典型的な波形である、QT間の延長およびQRS波形が変化する多形性心室頻拍が計測された(図2:(A)対照群、(B)投与群)。すなわち、本発明にしたがってアステミゾールの存在下でゼブラフィッシュの受精卵を飼育することにより、QT延長やトルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍を示すモデル動物を得ることができた。
Example 2 Preparation of torsade de pointes model by administration of astemizole In the same manner as in Example 1, 100 fertilized eggs were divided into two groups (test group and control group) and reared. On the fifth day after fertilization, the fry was transferred to a petri dish and reared in breeding water containing astemizole (final concentration 1 μM) for 2 days. Egg Water was used as the solvent. Two days after drug administration (7th day after fertilization), ventricular pulsation stopped, and swelling of the heart was observed. The ventricular pulsation was restored after changing to breeding water without astemizole and breeding for two more days. At this time, electrocardiograms were measured and many individuals showed prolongation between QTs. One individual also measured polymorphic ventricular tachycardia, which is a typical waveform for torsades de pointes ventricular tachycardia, with prolonged QT and altered QRS waveform (Fig. 2: (A) control. Group, (B) administration group). That is, by breeding a zebrafish fertilized egg in the presence of astemizole according to the present invention, a model animal exhibiting QT prolongation or torsade de pointes ventricular tachycardia could be obtained.

本発明のトルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍を呈するゼブラフィッシュは、不整脈の病態の研究、ならびに不整脈の治療薬および予防薬の研究開発のためのモデル動物として有用である。   The zebrafish exhibiting the torsade de pointes ventricular tachycardia of the present invention is useful as a model animal for studying the pathophysiology of arrhythmias and for research and development of arrhythmia therapeutics and preventives.

図1は、アステミゾールの存在下で1日間、その後アステミゾールの非存在下で1日間飼育したゼブラフィッシュの心房および心室の心拍数を示す。FIG. 1 shows the atrial and ventricular heart rates of zebrafish kept for 1 day in the presence of astemizole and then for 1 day in the absence of astemizole. 図2は、アステミゾールの存在下で2日間、その後アステミゾールの非存在下で2日間飼育したゼブラフィッシュの心電図を示す。FIG. 2 shows an electrocardiogram of zebrafish fed for 2 days in the presence of astemizole and then for 2 days in the absence of astemizole.

Claims (2)

トルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍を示すゼブラフィッシュの製造方法であって、受精後6日以内のゼブラフィッシュ受精卵をQT延長薬の存在下で飼育し、心室停止が生じた後にQT延長薬の非存在下で飼育することを特徴とする方法。 A method for producing a zebrafish showing torsades de pointes type ventricular tachycardia, wherein a zebrafish fertilized egg within 6 days after fertilization is bred in the presence of a QT prolongation drug, and after the ventricular arrest occurs, the QT prolongation drug Breeding in the absence of. 試験物質がヒトにおいてトルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍を誘発する可能性を評価する方法であって,受精後6日以内のゼブラフィッシュ受精卵を試験物質の存在下で飼育し、心室停止が生じた後にその試験物質の非存在下で飼育し、次に心室の拍動が回復した後にゼブラフィッシュの心電図を測定して、トルサード・ド・ポアンツ型心室頻拍を示すか否かを判定することを特徴とする方法。 A method for evaluating the possibility that a test substance induces torsades de pointes ventricular tachycardia in humans. A zebrafish fertilized egg within 6 days after fertilization is raised in the presence of the test substance, and ventricular arrest is observed. After occurrence, rear in the absence of the test substance, and then measure the zebrafish electrocardiogram after ventricular pulsation is restored to determine if it exhibits torsade de pointes ventricular tachycardia A method characterized by that.
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