遺伝子導入による新しい薬剤効果増強法を用いた緑内障に対する神経保護治療の開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15659408
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 大黒 浩 弘前大学, 医学部, 助教授 (30203748)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 間宮 和久 弘前大学, 医学部附属病院, 助手 (60344610) ; 大黒 幾代 弘前大学, 医学部, 講師 (90305235) ; 中澤 満 弘前大学, 医学部, 教授 (80180272)
• Keywords: 緑内障 / 遺伝子治療 / グアニル酸シクラーゼ / アポトーシス / electroporation法 / 薬物治療

Research Abstract

研究の背景および目的
緑内障は成人の失明原因の主要な原因のひとつである。本症の主体は特異な緑内障性視神経傷害で、これには眼圧上昇にともなう原発開放隅角緑内障(POAG)と眼圧が正常範囲内である正常眼圧緑内障(NTG)の2種類がある。最近の研究では両視神経障害の病因として神経栄養因子の枯渇、虚血、硝子体中のグルタミン酸濃度の上昇および、自己免疫等による網膜神経節細胞のアポトーシスが関与が明らかとなった。このため緑内障の治療においても従来からの眼圧下降治療に加え、網膜神経節細胞のアポトーシスを抑制し、網膜神経節細胞を保護するいわゆる神経保護治療の必要性が。最近開発されたnipradilolはαおよびβ-blocker作用に加え構造中にNOを有するユニークな構造により従来の眼圧下降作用に加え、NO作用による神経保護効果が期待されている抗緑内障薬のひとつである。実際培養細胞を用いたin vitroの実験やラットの硝子体注入実験(Maruyama, Ohguro et al. Jpn J Ophthalmol 43:1-12,2002)で有意な神経保護作用を有することが示されている。しかし、実際ヒトの緑内障患者にnipradilolの点眼治療においてもin vitroと同様な効果が発現されるかについては、1)nipradilolの眼内移行や2)作用機構にかかわると考えられているguanylate cyclaseの網膜内での発現等などの問題もあり、in vivoにおけるnipradilolの有効性については今後の研究を待たねばならない。NOによる神経保護作用としてin vitroの実験系で1)ニトロソ化によるカスパーゼ活性化の抑制、2)NMDA受容体の機能抑制および3)グアニル酸シクラーゼの活性化を介したcGMP上昇によるカスパーゼの抑制、Bcl-2分解抑制とチトクロームC放出抑制等の機序が考えられている。今回nipradilolのもつNOの神経保護作用機序として上記の3)に関して主要因子であるグアニル酸シクラーゼをあらかじめ遺伝子導入により網膜および視神経での発現を増やしておいて、そこにnipradilolを点眼投与することにより、nipradilolの神経保護作用を最大限に引き出し、将来的に緑内障に対する新しい神経保護治療として臨床応用することを目的とし2年間の研究を行うに至った。
本年度の研究成果
網膜視神経に遺伝子導入するためのグアニル酸シクラーゼのcDNAを網膜より抽出精製し、これをベクターに挿入し、現在electroporation法によりラット網膜に遺伝子導入する基礎実験がほぼ完了している。

Research Products

• [Publications] Ohguro H, Ohguro I, Mamiya K, Maeda T, Nakazawa M.: "Prolonged survival of the phosphorylated form of rhodopsin during dark adaptation of Royal College Surgeons rat."FEBS Lett.. 551. 128-132 (2003)
• [Publications] Sato M, Ohguro H, Ohguro I, et al.: "Study of pharmacological effects of nilvadipine on RCS rat retinal degeneration by microarray analysis."Biochem Biophys Res commun. 306. 826-831 (2003)
• [Publications] Yamada G, Ohguro H, et al.: "Invasive thymoma with paraneoplastic retinopathy."Hum Pathol. 34. 717-719 (2003)
• [Publications] Sekiya K, Nakazawa M, Ohguro H, et al.: "Long-term fundus changes due to Fundus albipunctatus associated with mutation in the RDH5 gene.."Arch Ophthalmol 2003;121:1057-1059. 121. 1057-1059 (2003)
• [Publications] Takano Y, Ohguro H, Ohguro I, et al.: "Low expression of rhodopsin kinase in pineal gland in Royal College Surgeons rat."Cur Eye Res. 27. 95-102 (2003)
• [Publications] Miyagawa Y, Ohguro H, Odagiri H. et al.: "Aberrantly expressed recoverin is functionally associated with G-protein-coupled receptor kinases in cancer cell lines."Biochem Biophys Res Commun. 300. 669-673 (2003)