血管新生抑制を標的としたヘパリン結合性増殖因子結合能をもつオリゴ核酸の分子設計

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09470172
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 北島 勲 鹿児島大学, 医学部, 助教授 (50214797)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鵜木 一彦 鹿児島大学, 医学部・附属病院, 講師 (60193926) ; 明石 満 鹿児島大学, 工学部, 教授 (20145460) ; 丸山 征郎 鹿児島大学, 医学部, 教授 (20082282)
• Keywords: 血管新生 / オリゴ核酸 / ホスフォロチオエート / bFGF / NF-kB / 角膜血管 / 管腔形成 / アンチセンス核酸

Research Abstract

オリゴ核酸を利用した血管新生抑制の分子設計とその臨床応用を目指した研究を本年度も継続して行った。本年度はアルビノラットに光連続照射した際の網膜破壊における効果を検討した。すなわち、連続光刺激に対してアルビノラット網膜組織、色素上皮細胞は障害をうけるがこの障害をVEGFやFGFなどのへパリン増殖因子ファミリーは抑制的に作用することを共同研究者の鵜木が明らかにしている。そこでこの実験系を利用して、ラット眼球にオリゴ核酸を点眼にて作用させることでより臨床的応用を研究する実験計画を立てた。選択したオリゴ核酸はフォスフォチオエート化(S化)修飾したものとジエステル化(d化)したものでbFGF誘導性血管新生抑制効今まで論文に報告されたbFG Fantisense,sense オリゴ核酸、VEGF antisense,sense オリゴ核酸、NF-kB antisense,sense オリゴ核酸、グアノシン(G)17個連続オリゴ核酸(G17)、シトシン(C)17個連続オリゴ核酸、HTLV-I tax antisenseオリゴ核酸について検討した。網膜障害度や網膜破壊度は実験終了後、ラット眼球を取り出し、組織学的検討を行い、網膜層の高さと細胞増殖と細胞破壊の程度よりSTAGE0(FGF投与による完全治癒段階)よりSTAGE5(FGF無投与による完全組織破壊段階)にわけ定量的解析をおこなった。その結果、bFGF による光刺激網膜破壊抑制効果をS化
antisense bFGFオリゴ核酸が最も抑制した。次にS化 antisense VEGFオリゴ核酸、S化 antisesne NF-kBも有意な抑制効果が認められた。S化修飾のsense FGF,VEGF,NFkBオリゴ核酸も中程度の抑制を示したが、d化タイプのオリゴ核酸は塩基配列に関らず全く効果を示さなかった。以上の結果は、昨年度の家兎角膜上のbFGF誘導性血管新生実験と同じ結果であった。in vivoにおける血管新生に対するオリゴ核酸効果は塩基配列依存性のmRNA発現抑制効果とS化修飾された陰性荷電を持つオリゴ核酸と陽性荷電を持ったヘパリン結合性細胞増殖因子との結合による血管内皮細胞表面上におけるbFGF受容体結合阻害効果を合わせもつオリゴ核酸が強力な血管新生阻害効果を発揮することが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Takahashi,K,Kitajima I: "Hydrostatic pressure induces expression of interleukin 6 and TNF-a mRNA in a chondrobyte like cell line."Annal.Rheum.Dis.. 57. 231-236 (1998)
• [Publications] Maeno N,Kitajima I: "Increased serum level of vascular endothelial growth factor in Kawasaki disease."Pediatric Res.. 44. 596-599 (1998)
• [Publications] Watanabe O,Kitajima I: "Overproduction of vascular indothelial growth factor/vascular permiability factor causative in CROW-FUKASE (POEMS) syndrome."Muscle Nerve. 21. 1390-1397 (1998)
• [Publications] Sarker KP,Kitajima I: "Inhibition of thrombin-induced neuronal cell death by recombinant thrombomodulin and E5510,a synthetic receptor signaling inhibitor."Thromb.Haemost.. 82. 1071-1077 (1999)
• [Publications] Ebisawa,T,Kitajima I: "Characterization of bone morphogenic protein-6 signaling pathways in osteoblastdefferentiation."J.Cell Sci.. 112. 3519-3529 (1999)
• [Publications] Kitajima I,Unoki K: "Phosphorothioate oligodeoxynucleotides inhibit basic fibroblast growth factor-induced angiogenesis in vitro and in vivo."Antisense and Nucleic Acid Drug Development. 9. 233-239 (1999)
• [Publications] 北島勲、丸山征郎: "VEGFと血管、リンパ管形成、細胞増殖因子の作用と疾患"羊土社. 124 (1998)
• [Publications] 北島勲、丸山征郎: "NOと骨代謝、心血管病態とNO"金芳堂. 210 (1998)