細胞接着蛋白による神経再生促進活性の解析とその臨床応用

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06558106
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 植村 慶一 慶応義塾大学, 医学部, 教授 (90049792)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 須川 誠 中外製薬, 研究主査 ; 松本 二郎 慶応義塾大学, 法学部, 教授 (80051241) ; 中尾 純治 慶応義塾大学, 医学部, 助手 (80255570) ; 武田 泰生 慶応義塾大学, 医学部, 助手 (60245462) ; 阿相 晧晃 慶応義塾大学, 医学部, 専任講師 (30104160)
• Keywords: 細胞接着蛋白 / L1 / P0 / 神経細胞移動促進作用 / シュワン細胞 / 神経再生機能

Research Abstract

神経組織に特徴的な細胞接着蛋白であるL1およびP0について、in vitroおよびin vivoの系を用いて、構造と機能の解析を進め、これらの遺伝子/蛋白群を利用して、障害時の機能回復など臨床応用の可能性を検討した。
1)ラットおよびヒトのL1蛋白の構造を決定し、L1cDNAを培養細胞に導入し、L1蛋白を発現する細胞系を確立し、L1に同種性の細胞接着作用、神経突起伸展、神経細胞移動促進作用の存在することを確かめた。L1には完全型の他に細胞外および細胞内にそれぞれ数アミノ酸が欠如したアイソフォーム(短型L1)が存在することを明らかにした。完全型が神経細胞に特異的に発現するのに対し、短型L1はシュワン細胞などに発現する非神経細胞型であり、短型L1には細胞移動活性が弱く、リン酸化部位が欠如することがその原因である可能性を示した。脳障害、脊髄損傷、末梢神経障害などのモデル系におけるL1cDNA導入細胞の移植、L1cDNA導入ウイルスベクターの適用などの方法を検討中である。L1遺伝子の変異は遺伝性水頭症、知能発育障害を伴うMASA症候群、痙性片麻痺などの原因となること、L1が長期増強と関与することが最近報告され、L1蛋白の研究と応用の重要性が深くなってきた。
2)P0蛋白は哺乳類では末梢神経系に限局して存在するが、コイなどの魚類では中枢神経系にも存在することを明らかにした。P0の機能解析の結果、強い同種性の細胞接着作用の他に、脊髄後根神経節および大脳皮質の神経細胞に対し神経突起伸展作用を示すことが明らかとなり、神経再生能と関与する可能性が示された。P0のトランスゲニックメダカの作成の前段階として、メダカP0遺伝子の構造解析が進行中である。

Research Products

• [Publications] Uyemura K: "Neuroral cell adhesion proteins and neurological diseases." J Biochem. 116. 1187-1192 (1994)
• [Publications] Yazaki T: "Peripheral myelin P0 protein mediates neurite outgrowth of cortical neurons in vitro and axonal regeneration in vivo." Neurosci Lett. 176. 13-16 (1994)
• [Publications] Miyazaki T: "Distribution of PASII/PMP22 and connexin 32 proteins in the peripheral nervous system." Neurochem Int. (in press). (1995)
• [Publications] 中尾 純治: "ミエリン形成期前段階におけるシュワン細胞の細胞死" 神経化学. 33. 134-135 (1994)