無セルロプラスミン血症におけるミスセンス突然変異の意義と神経細胞傷害機構の解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12670600
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 宮嶋 裕明 浜松医科大学, 医学部, 助教授 (90221613)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 良知 浜松医科大学, 医学部・附属病院, 助手 (90303560)
• Keywords: セルロプラスミン / 鉄 / フリーラジカル / ミトコンドリア / 脂質過酸化 / フェロオキシダーゼ / ミスセンス変異 / 神経変性症

Research Abstract

無セルロプラスミン血症は、血清のセルロプラスミンの欠損と、脳・肝・膵をはじめとする全身の諸臓器への鉄の沈着を来し、神経症状、網膜変性、糖尿病を呈する常染色体劣性遺伝の鉄代謝異常症で、我々が1987年に世界で初めて一家系を報告した。我々の症例を含め現在までに国内12家系、海外3家系が報告されており、9つの遺伝子異常が同定されている。また、症状発現には沈着した鉄がフリーラジカルを介して脂質過酸化亢進を起こし細胞傷害を来すことが関与すると予想され、我々はこれまでに血漿、脳脊髄液での脂質過酸化の亢進を報告してきた。
1.今回は、大阪で発見された一家系について遺伝子異常を検討した。この家系では従来の症例と異なり、血清セルロプラスミンがウェスタンブロット解析では存在するが、フェロオキシダーゼ活性をもたない異常な蛋白であることが特徴的であった。臨床的には、神経症状、網膜変性、糖尿病を認め、脳をはじめ組織への鉄蓄積も認められており、従来報告されている無セルロプラスミン血症の臨床像と一致していた。遺伝子異常はnt2991T→G(H978Q)のミスセンス突然変異が同定された。現在、家系内の調査を行うとともに、この変異を含むcDNAの発現と異常蛋白の同定を行い、実際にこの遺伝子異常が異常蛋白の原因となっているのか検討中である。
2.セルロプラスミンはそのフェロオキシダーゼ活性により血漿の強力な抗脂質過酸化作用を有しており、鉄やフェリチンは脂質過酸化を促進することがわかっている。今回は、剖検脳での過酸化脂質を測定した。その結果、患者ではコントロール脳と比較して著明な過酸化脂質の増加を認めた。また、病理組織学的に過酸化物質であるhydroxy-nonenalを染色し、脂質過酸化の亢進があることを確認した。本疾患では、沈着した鉄によってフリーラジカルの産生が促進され、これが神経症状の発現に関与していることが予想された。
3.鉄によるフリーラジカルの産生促進は組織の脂質過酸化だけではなく、ミトコンドリアなどエネルギー産生系への影響があると考えられたため、剖検脳のミトコンドリア電子伝達系の酵素活性を測定した。その結果、各々コンプレックスIとIVが、正常コントロールの62%と71%に減少していた。このが神経細胞の傷害に結びついている可能性が考えられた。

Research Products

• [Publications] 宮嶋裕明: "無セルロプラスシン血症"臨床検査. 44・5. 563-570 (2000)
• [Publications] Kanihiro Yoshida: "Increased lipid peroxidation in the 〓 of 〓 patients."J Neicral Sci. 175・2. 91-95 (2000)
• [Publications] 宮嶋裕明: "セルロプラスミン異常と鉄過剰症"血液フロンティア. 10・10. 37-45 (2000)
• [Publications] 宮嶋裕明: "新しい鉄代謝異常症-無セルロプラスミン血症における神経細胞傷害-"日本神経精神薬理学雑誌. 20・4. 161-167 (2000)
• [Publications] Satoshi Kohno: "Defective electron transfer in complexes I and IV in patients with aceruloplasminemia."J Neural Sci. 182・1. 57-60 (2000)