細胞死抑制蛋白による内耳障害の新しい治療法(蛋白治療)の開発

• Project/Area Number: 17659527
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Otorhinolaryngology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 山岨 達也 東京大学, 医学部附属病院, 助教授 (60251302)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 牛尾 宗貴 東京大学, 医学部附属病院, 助手 (70361483) ; 太田 成男 日本医科大学, 老人病研究所, 教授 (00125832) ; 吉田 昌史 東京大学, 医学部附属病院, 助手 (80396754)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2006: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000); Fiscal Year 2005: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: ゲノム / 薬剤反応性 / 内耳 / 蝸牛 / 難聴 / 有毛細胞 / アミノ配糖体 / 細胞死 / アポトーシス / 蛋白治療

Research Abstract

細胞死を防御する蛋白質を投与して、内耳障害の予防・治療に応用する蛋白治療を開発した。ミトコンドリアからのチトクロームcの放出を抑えるBcl-XLの三つの水素結合を除去したanti-apoptotic蛋白(FNK)を作成し、これにHIV/Tat蛋白のProtein Transduction Domain(PTD)をくっつけて細胞内に導入できるようにした(FNK-PTD)。まずこの蛋白にmycをtagとして付けたものをモルモットの腹腔内投与し、1-6時間後に断頭し、蝸牛を固定し、パラフィン切片を作成した。その後Myc抗体を用いた免疫染色により蝸牛での発現について検討した。その結果、投与1時間後からこの蛋白は蝸牛内に出現し、3時間後に発現量がピークとなり、6時間後には著明に減少することがわかった。発現部位は、主にコルチ器、ラセン神経節であった。つぎにFNK-PTDが蝸牛有毛細胞の細胞死を予防できるかどうか検討した。カナマイシン((1)200mg/kg、または(2)400mg/kg)およびエタクリン酸((1)40mg/kgまたは(2)50mg/kg)によりモルモットの蝸牛有毛細胞を広範に障害し、この前後にFNK-PTDまたは生食を投与した。1週間後ABRを測定し、断頭後蝸牛を固定し、surface preparationにより残存有毛細胞の数をカウントした。その結果FNK-PTD投与群では(1)および(2)のどちらの障害においても有意にABR閾値の上昇を抑制し、内外有毛細胞ともに有意に細胞死を抑制した。また(2)の条件で障害8時間後にcPARP陽性細胞を調べるとFNK-PTDにより有意に減少していた。この結果はFNK-PTDが蝸牛に発現して、耳毒性薬剤による有毛細胞の細胞死を抑制することを示している。

Research Products

• [Journal Article] Zonal necrosis prevented by transduction of the artificial anti-death FNK protein. (2005)
  • Author(s): Asoh, S., Mori, T., Nagai, S., Yamagata, K, Nishimaki, K., Miyato, Y., Shidara, Y., Ohta, S
  • Journal Title: Cell Death and Differentiation 12 Pages: 384-394
• [Journal Article] The anti-cell death FNK protein protects cells from death induced by freezing and thawing. (2005)
  • Author(s): Sudo, K., Asoh, S., Ohsawa, I., Ozaki, D., Yamagata, K., Ito, H., Ohta S.
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications 330 Pages: 850-856
• [Journal Article] A protein derived from the fusion of TAT peptide and FNK, a BCL-XL derivative, prevents cochlear hair cell death from aminoglycoside ototoxicity in vivo.
  • Author(s): Kashio A, Suzukawa K, Sakamoto T, Asoh S, Ohta S, Yamasoba T
  • Journal Title: Journal of Neuroscience Research (in press)