重症/難治性循環器疾患を克服する新しい遺伝子治療戦略の開発-変異型MCP-1遺伝子導入による病態解析と遺伝子治療法の可能性-

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11557056
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 江頭 健輔 九州大学, 医学部, 講師 (60260379)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古森 公浩 九州大学, 医学部, 講師 (40225587) ; 居石 克夫 九州大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (70108710) ; 市来 俊弘 九州大学, 医学部, 助手 (80311843) ; 西田 健一 第一製薬, 創薬研究所, 主任研究員 ; 甲斐 久史 久留米大学, 医学部・循環器病研究所, 講師 (60281531)
• Keywords: 一酸化窒素 / ケモカイン / アンジオテンシンII / 動脈硬化 / 遺伝子治療 / 炎症 / 血管内皮

Research Abstract

【目的】我々は、ラットに一酸化窒素(NO)合成阻害薬(Nω-nitro-L-arginine-methyl ester、L-NAME)を投与すると3日後に心血管組織の炎症性変化[単球浸潤、monocyte chemoattractant protein-1(MCP-1)産生増加など]が生じ、4週以降に冠血管の病的リモデリング(冠動脈中膜肥厚、線維化)が生じることを報告した。MCP-1は単球浸潤を特異的に制御するケモカインである。本研究の目的はMCP-1受容体のdominant-negative inhibitorとして作用する変異型MCP-1遺伝子導入法が動脈硬化に対する新しい遺伝子治療戦略と成りうるかどうかを明らかにすることである。【方法・結果】本研究ではヒトMCP-1遺伝子のN末端の2-8番目のアミノ酸を欠損した変異型遺伝子(7ND)を使用した。7ND蛋白はin vitroでMCP-1受容体のdominant negative inhibitorとして作用した。7ND遺伝子を正常ラットの骨格筋へHVJ-liposome法を用いて導入することにより、recombinantヒトMCP-1皮下中によって誘導される皮膚への単球浸潤は完全に抑制された。L-NAME投与ラット骨格筋に7ND遺伝子あるいは生食を投与したところ、7ND遺伝子導入によって早期の炎症性変化ならびに後期の動脈硬化の成立が抑制された。さらに、高コレストロール血症により動脈硬化が自然発生するApoE欠損マウスを用いて、7NDの効果を検討した。その結果、7ND遺伝子導入によって血清コレストロールレベルや体重増加には影響しなかったが、動脈硬化は有意に少なくなった。
【総括】これらの結果から、MCP-1受容体シグナル経路がNO産生抑制やApoE欠損による動脈硬化の形成に必要であること、この新しい遺伝子治療戦略が動脈硬化の新規治療手段になりうること、が示唆された。

Research Products

• [Publications] Usui Mなど: "Pathogenic role of oxidative stress in vascular angiotensin-converting enzyme activation in long-term blockade of nitric oxide systhesis in rats."Hypertension. 34. 546-551 (1999)
• [Publications] Usui Mなど: "Important role of local angiotensin II activity mediated via type 1 receptor in the pathogenesis of cardiovascular inflammatory changes induced by blockade of nitric oxide synthesis"Circulation. 101. 305-310 (2000)
• [Publications] Koyanagi Mなど: "Role of transforming growth factor-β1 in cardiovascular inflammatory changes induced by chronic inhibition of nitric oxide synthesis"Hypertension. 35. 86-96 (2000)
• [Publications] Koyanagi M など: "Role of monocyte chemoattractant protein-1in cardiovascular remodeling induced by chronic blockade of nitric oxide synthesis in rats"Circulation. (印刷中). (2000)