脱髄疾患発証におけるオリゴデンドロサイトの細胞死の分子機構

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12031214
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 三浦 正幸 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (50202338)
• Keywords: 脱随疾患 / オリゴデンドロサイト / 多発性硬化症 / caspase / サイトカイン

Research Abstract

in vitroの実験においてオリゴデンドロサイト(OLG)がDeath FactorやIFN-γにさらされたときにcaspaseが活性化され、その活性化がOLGの細胞死に必須であることを明らかにした。さらに、Cre/loxP systemを用いることによってOLGでのみcaspase阻害遺伝子を発現するトランスジェニックマウスを作製し、多発性硬化症(MS)のモデルである実験的アレルギー性脳脊髄炎(EAE)刺激におけるcaspaseのOLG細胞死への関与を検討した。その結果、OLGでのcaspase活性阻害によってEAEで見られるOLG細胞死が抑制され、病態が改善されることが明らかになった。EAEを誘発したマウスにおいて、caspaseの発現を免疫組織学的に検討した結果、ICEとcaspase-11の高い発現が脊髄の病変部位に集積した浸潤細胞とその周辺のOLGで観察された。caspase-11欠損マウスから得られたOLGはTNF-αや抗Fas抗体による細胞死に抵抗性を示し、caspase-3の活性化も抑制されていた。これらの実験結果は、caspase-3の活性化機構に関してcaspase-11からの経路がOLG細胞死に重要であることを示している。
caspase-11欠損マウスをEAE感受性系統(C57BL/6)に戻し交配し、EAE刺激への感受性を検討した。その結果、caspase-11欠損マウスはEAE刺激に対して耐性を示すことが明らかになった。caspase-11はEAE時に脊髄の浸潤細胞にも発現がみられ、炎症性サイトカインの産生に関与することが予想された。EAEでは脊髄にてIL-1β,IFN-γの産生が上昇するが、caspase-11欠損マウスではそれらのサイトカイン産生が激減していた。これらの結果はcaspase-11はサイトカイン産生を通して細胞非自立的にもOLG傷害に関与することを示唆している。これらの研究によりcaspase-11をターゲットにしたMS/EAEの治療法の開発が意義のあるものとして考えられた。

Research Products

• [Publications] Shin Hisahara: "Caspase-11 mediates oligodendrocytes cell death and pathogenesis of autoimmune-mediated demyelination."Journal of experimental medicine. 193. 111-122 (2001)
• [Publications] Mamoru Shibata: "Caspase determines the vulnerability of oligodendrocytes in the ischemic brain."The Journal of Clinical Investigation. 106. 643-653 (2000)
• [Publications] Riya Takano: "Nerve growth factor protects oligodendrocytes from TNF-induced injury through Akt-mediated signaling mechanisms."The Journal of Biological Chemistry. 275. 16360-16365 (2000)
• [Publications] Takashi Araki: "Conditional expression of anti-apoptotic protein p35 by Cre-mediated DNA recombination in cardiomyocytes from loxP-p35-transgenic mice."Cell Death and Differentiation. 7. 485-492 (2000)
• [Publications] Shin Hisahara: "Targeted expression of baculovirus p35 caspase inhibitor in oligodendrocytes protects mice against autoimmune-mediated demyelinatioin."The EMBO Journal. 19. 341-348 (2000)
• [Publications] Tatsushi Igaki: "Drob-1, a Drosophila memebr of the Bcl-2/CED-9 family that promotes cell death."Proceeding of the National Academy of Science of the United States of America. 97. 662-667 (2000)
• [Publications] Masayuki Miura: "Method in Enzymol."J.C.Reed. 12 (2000)