Cre/loxPアデノウィルスによる細胞特異的発現システムの中枢神経再生への応用

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13780609
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 濤川 一彦 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 助手 (50312468)
• Keywords: 脊髄損傷 / 神経再生 / アデノウィルス / Cre / loxP / 組織特異的プロモーター / グリア瘢痕

Research Abstract

本研究では、アデノウィルスベクター用い、中枢神経損傷時に神経再生の障壁になっていると考えられているグリア瘢痕を効率的に除去するアプローチを遂行している。神経損傷部位にCre/loxPアデノウィルスを2重感染させ、アストロサイト特異的GFAPプロモーターで自殺遺伝子(チミジンキナーゼ,TK)を発現させグリア瘢痕を取り除く。一方、このウィルスベクターはCre/loxPの組み換えが起こらない損傷ニューロンを含む周囲正常細胞に対しては神経再生促進因子であるBDNFを発現する。以上のようなベクターにより、損傷中枢神経の再生を誘起し、機能再建までを目指す。当初の計画では、神経再生促進因子Aktを発現させる予定であったが、さらなる再生促進効果を狙うためBDNFに変更した。本年度は中枢神経損傷モデルとして、赤核脊髄路を切断した脊髄損傷ラットの作成を確立した。また、赤核ニューロンにトレーサーとしてビオチン・デキストランを注入し神経再生端の可視化を可能とし、神経再生アッセイ系の確立を行った。一方、アデノウィルスに関してはアストロサイト特異的GFAPプロモーターで誘導されるCre発現ウィルス、BDNFとTKといった相反分子を発現するウィルスの作成はすでに完了している。さらに、これらウィルスをニューロン・グリアの共培養系に感染させるとニューロンに傷害を与えず、アストロサイトのみに細胞死を誘導する事が確認出来た。現在、このウィルスベクターを用いて脊髄損傷モデルラットに感染させ、神経再生への効果を検討中である。

Research Products

• [Publications] Takahashi H, et al.: "In vitro and in vivo transfer of bc1-2 gene into keratinocytes suppresses UVB-induced apoptosis"Photochem Photobiol. 74(4). 579-586 (2001)
• [Publications] Iida N, et al.: "Requirement of Ras for the activation of mitogen-activated protein kinase by calcium influx, cAMP, and neurotrophin in hippocampal neurons"J Neurosci. 21(17). 6459-6466 (2001)
• [Publications] Takahashi H, et al.: "Expression of human cystatin A by keratinocytes is positively regulated via th Ras/MEKK1/MKK7/JNK signal transduction pathway but negatively regulated via th Ras/Raf-1/MEK1/ERK pathway"J Biol Chem.. 276(39). 36632-36638 (2001)
• [Publications] Matsuzaki H, et al.: "Vascular endothelial growth factor rescues hippocampal neurons from glutamate-induced toxicity : signal transduction cascades"FASEB J.. 15(7). 1218-1220 (2001)
• [Publications] Abe K, et al.: "Inhibition of Ras extracellular-signal-regulated kinase (ERK) mediated signaling promotes ciliary neurotrophic factor (CNTF) expression in Schwann cells"J Neurochem.. 77(2). 700-703 (2001)
• [Publications] Mitsuda N, et al.: "Activated cAMP-response element-binding protein regulates neuronal expressio of presenilin-1"J Biol Chem.. 276(13). 9688-9698 (2001)