"死のメディエーター":HMG-1の高感度測定と多臓器不全の診断法の確立

• Project/Area Number: 14657627
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Laboratory medicine
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 丸山 征郎 鹿児島大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (20082282)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阿辺山 和浩 鹿児島大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (30284897) ; 橋口 照人 鹿児島大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (70250917) ; 山口 宗一 鹿児島大学, 医学部, 助手 (20325814)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2003: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2002: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
• Keywords: HMGB-1 / 敗血症性ショック / RAGE / ARDS / TNFα / HMG-1 / 多臓器不全 / 細胞壊死 / アポトーシス / 核内蛋白 / 個体死

Research Abstract

HMGB-1(High Mobility Group Box protein-1)は核内に存在し、DNAの立体構造維持・転写に必須の分子である。しかし驚いたことに、このHMGB-1は、あらゆる有核細胞の壊死、そしてマクロファージ系細胞の場合には、諸刺激に際して細胞外に分泌されてきて、"死のメディエーター"として働くことが明らかとなりつつある。申請者らが今回明らかにしたことは、以下の諸事実である。
1.HMGB-1の高感度測定法の確立
純化HMGB-1で兎を免疫して単一、多クローン性抗体を作成し、これを用いたHMGB-1の高感度ELISA測定法を確立した。このHMGB-1ELI6Aキットは、ヒトの血中のHMGB-1を高感度に測定しえた(感度1ng/ml以上)。
2.本方法でHMGB-1を測定して以下の結果を得た。
1)HMGB-1はショックの重症例で高値を示し、HMGB-1が高値の場合には極めて重篤な病態であることが示された。
2)HMGB-1はARDS(Adult Respiratory Distress Syndrome)の肺胞液中、血中にも高値を示し、HMGB-1が肺障害のマーカーとなりうる。
3)血清HMGB-1は癌の場合にも高値を示し、これには癌細胞由来と、マクロファージ由来のものがある可能性を示しているが、現時点では分泌型と壊死型は分子論的には識別しえない。
3.HMGB-1はRAGE(Receptor for Advanced Glycation Endroducts)を介して、細胞に作用し、遷延した慢性炎症を惹起する。
4.純化HMGB-1を細胞に作用させると、このRAGEを介して幅広いスペクトラム細胞に作用し、NF-kB活性化を介して、TNFαの産生、細胞のランダムな運動を誘導する。これはCDC42,Racを介するものである。これにより諸臓器のベリアー破綻と炎症が惹起されてくる。
これらのことから、HMGB-1は"臓器不全"死のメディエーターエー"といいうる分子であることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Noboru Taniguchi, Ikuro Maruyama, et al.: "High Mobility Group Box Chromosomal Protein 1 Plays a Role in the Pathogenesis of Rheumatoid Arthritis as a Novel Cytokine."Arthritis & Rheumatisum. 48(4). 971-981 (2003)
• [Publications] Yamada S, Maruyama I, et al.: "High mobility group protein 1 (HMGB1) quantified by ELISA with a monoclonal antibody that does not cross-react with HMGB2."Clin Chem.. 49(9). 1535-1537 (2003)
• [Publications] Sarker KP, Maruyama I: "Anandamide induces cell death independently of cannabinoid receptors or vanilloid receptor 1 : possible involvement of livid rafts."Cell Mol Life Sci.. 60(6). 1200-1208 (2003)
• [Publications] Krishna P.Sarker, Ikuro Maruyama, et al.: "Ebselen inhibits NO-induced apoptosis of differentiated PC12 cells via inhibition of ASK1-p38 MARK-p53 and JNK signalling and activation of p44/42 MAPK and Bcl-2"J Neurochem. 87. 1345-1353 (2003)
• [Publications] Kamal Krishna Biswas, Ikuo Maruyama, et al.: "Membrane Cholesterol But Not Putative Receptors Mediate Anandamide-induced"Hepatology. 38(5). 1167-1177 (2003)
• [Publications] Taniguchi, N., Kawahara, K., Yone, K, et al.: "High mobility group 1 box chromosomal protein 1 plays a role in the Pahtogenesis of rheumatoid arthritis as a novel cytokine"Arthritis and Rheumatism. 48(未定). (2003)
• [Publications] Krishna, P.Sarker, Maruyama, I.: "Depletion of membrane cholesterol by methyl-□ cyclodextrin inhibits ananndamide -induced apoptotic cell death"Eur J Biocchem. (In press).
• [Publications] Kanekura, T., Maruyama, I., Kanzaki, et al.: "Granulocyte and monocyte adsorption apheresis for pyoderma gangreosum"J Am Acad.Dermatol.. 47. 320-321 (2002)
• [Publications] Niiyama, T., Higuchi, I., Suehara, M.et al.: "Electron microscopic abnormalities of skeletal muscle in patients with collagen VI deficiency in Ullrich's disease"Acta Neuropathol.. 104. 67-71 (2002)
• [Publications] Yamaji, K., Krishna P.Sarker, Hashiguchi, T., et al.: "Endocannabinoids induces apoptotic cell death in cultured endothelial cells"Thromb.Haemost. (In press).
• [Publications] Nishimura, S., Maeno, N., Matsuo K.et al.: "Human lactriferous mammary gland cells produce vascular endothelial growth factor(VEGF) and express the VEGF receptors, Flt-1 and KFR/Flk-1"Cytokine. 21. 191-198 (2002)