細胞死抑制強化蛋白質の細胞内導入による脳梗塞治療法の開発

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16390257
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 太田 成男 日本医科大学, 大学院・医学研究科, 教授 (00125832)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 桂 研一郎 日本医科大学, 医学部, 講師 (50297892) ; 麻生 定光 日本医科大学, 老人病研究所, 助教授 (70167914) ; 上村 尚美 日本医科大学, 老人病研究所, 助手 (60283800)
• Keywords: 脳梗塞 / 細胞死 / Bck-xL / 蛋白質導入

Research Abstract

脳梗塞治療のために、細胞死抑制因子を静脈注射によって神経細胞内へ到達させ、細胞死を抑制することによって脳梗塞を縮小させることを試みた。アポトーシス抑制因子Bcl-xLの遺伝子を3カ所変化させ、細胞死を強力に阻止する人口因子FNK:を作製した。このFNK蛋白質を細胞内に導入するために、HIV由来のTat蛋白質の蛋白質導入領域を結合させ、PTD-FNK蛋白質を作製した。このPTD-FNKは静脈注射で投与することによって、大脳の神経細胞内へ到達した。大脳神経細胞内へ到達したことは、PTD-FNKを静脈注射したラット脳の組織を免疫染色することによって明らかにした。Bcl-xLはアポトーシスを抑制する因子であるが、PTD-FNKはネクローシスも抑制できることを示した。四塩化炭素は典型的なネクローシスを起こすことが知られているが、PTD-FNKは四塩化炭素によっておこされる細胞死を阻止することを明らかにした。さらに、軟骨、神経細胞、骨髄細胞を凍結保存できることを示した。ラットの大脳中動脈をナイロン糸を挿入することにより脳梗塞モデルを作製した。その脳梗塞ラットにPTD-FNKを投与して脳梗塞への効果を検討した。PTD-FNKによってラットの生理的パラメーターは大きく変化することはなかったので大きな副作用はないことが確認された。PTD-FNKを脳梗塞開始後1時間後投与後でも脳梗塞層を縮小させる効果を認めた。さらにラットの行動から判断して神経学的指標からも脳梗塞が改善されていると認められた。

Research Products

• [Journal Article] Zonal necrosis prevented by transduction of the artificial anti-death FNK protein. (2005)
  • Author(s): Asoh S, Mori T, Nagai S, Yamagata K, Nishimaki K, Miyato Y, Shidara Y, Ohta S.
  • Journal Title: Cell Death Differ. (in press)
• [Journal Article] The anti-cell death FNK protein protects cells from death induced by freezing and thawing. (2005)
  • Author(s): Sudo, K, Asoh, S, Ohsawa, I, Ozaki, D, Yamagata K, Ito H, Ohta S.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun. (in press)
• [Journal Article] Mitochondrial tRNA(Leu(UUR)) mutation at position 3243 detected in patients with type 1 diabetes. (2005)
  • Author(s): Suzuki Y, Atsumi Y, Matsuoka K, Nishimaki K, Ohta S, Taniyama M, Muramatsu T.
  • Journal Title: Diabetes Res Clin Pract. 67・1 Pages: 92-94
• [Journal Article] Acute metabolic cataract as a first manifestation of deabetes mellitus in a 12-year-old girl. (2005)
  • Author(s): Suzuki Y, Atsumi Y, Matsuoka K, Nishimaki K, Ohta S, Taniyama M, Mutamatsu T.
  • Journal Title: Diabetologia 47・3 Pages: 592-593
• [Journal Article] Direct contribution of mutations in the mitochondrial genome to the promotion of cancer. (2005)
  • Author(s): Ohta S, SHidara Y, Yamagata K, Oda H.
  • Journal Title: Ann.N.Y.Acad.Sci. (in press)
• [Journal Article] Prognostic significance of the immunohistchemical index of surviving in glioma : A Comparative study with the MIB-1 index. (2005)
  • Author(s): Uematsu M, Ohsawa I, Aokage T, Nishimaki K, Matsumoto K, Takahashi H, Asoh S, Teramoto A, Ohta S.
  • Journal Title: J.Neuro-Oncology (in press)
• [Journal Article] Positive Contribution of Pathogenic Mutations in the Mitochondrial Genome to the Promotion of Cancer by Prevention from Apoptosis. (2005)
  • Author(s): Shidara Y, Yamagata K, Kanamori T, Nakano K, Kwong JQ., Manfredi, G, Oda H, Ohta S.
  • Journal Title: Cancer Res. (in press)
• [Journal Article] Codon-specific translational defect caused by a wobble modification deficiency in mutant tRNA from a human mitochondrial disease. (2004)
  • Author(s): Kirino Y, Yasukawa T, Ohta S, Akira S, Ishihara K, Watanabe K, Suzuki T.
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 101 Pages: 15070-15075
• [Journal Article] Mitochondrial ALDH2 deficiency as an oxidative stress. (2004)
  • Author(s): Ohta S, Ohsawa I, Kamino K, Ando F, SHimokata H.
  • Journal Title: Ann.N.Y.Acad.Sci. 1011 Pages: 36-44
• [Journal Article] ALDH2/ADH2 Polymorphism Associated with Vasculopathy and Neuropathy in Type 2 Diabetes. (2004)
  • Author(s): Suzuki Y, Taniyama M, Muramatsu T, Higuchi S, Ohta S, Atsumi Y, Matsuoka K.
  • Journal Title: Alcohol Clin Exp Res. 28・8 Pages: 111S-116S
• [Journal Article] Mitochondrial Genome Variation in Eastern Asia and the Peopling of Japan. (2004)
  • Author(s): Tanaka M, Cabrera VM, Gonzalez AM, Larruga JM, Takeyasu T, Fuku N, Fuo LJ, Hirose R, Fujita Y, Kurata M, Shinoda K, Umetsu K, Yamada Y, Oshida Y, Sato Y, Hattori N, Mizuno Y, Arai Y, Hirose N, Ohta S, Ogawa O, Tanaka Y, Kawamori R, Shamoto-Nagai M, Maruyama W, Shimokata H, Suzuki R, Shimodaira H.
  • Journal Title: Genome Res. 14・10A Pages: 1832-1850
• [Journal Article] Accumulation of somatic mutation in mitochondrial DNA and atherosclerosis in diabetic patients. (2004)
  • Author(s): Nomiyama T, Tanaka Y, Piao L, Hattori N, Uchino H, Watada H, Kawamori R, Ohta S.
  • Journal Title: Ann N Y Acad Sci. 1011 Pages: 193-204
• [Journal Article] Endurance exercise training inhibits activity of plasma GOT and liver caspase-3 of mice [correction of rats] exposed to stress by induction of heat shock protein 70. (2004)
  • Author(s): Mikami T, Sumida S, Ishibashi Y, Ohta S.
  • Journal Title: J Appl Physiol. 96・5 Pages: 1776-1781
• [Journal Article] Lipoma and opthalmoplegia in mitochondrial diabetes associated with small heteroplasmy level of 3243 tRNA(Leu(UUR)) mutation. (2004)
  • Author(s): Suzuki Y, Nishimaki K, Taniyama, M, T.Muramatsu T, Y.Atsumi Y, K.Matuoka K, Ohta S.
  • Journal Title: Diabetes Res Clin Pract. 63・3 Pages: 225-229