ケミカルシャペロンを用いたペルオキシソーム病治療の基礎的研究

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17790697
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 折居 恒治 岐阜大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (30377668)
• Keywords: ペルオキシソーム病 / 軽症型変異 / ケミカルシャペロン / カタラーゼ染色

Research Abstract

本研究はケミカルシャペロンが変異蛋白の構造を正常に近づけることによってペルオキシソーム形成を促すという仮説の検証を目的としている。
当研究室で把握したZellweger症候群患者の中で臨床症状が軽症または中等症で、かつ皮膚線維芽細胞において温度感受性を持つ(37度と30度で培養を行い、カタラーゼ染色を用いてカタラーゼが30度でのみペルオキシソームに局在する)患者細胞株を2つの相補性群(pex2遺伝子とpex13遺伝子変異をそれぞれ原因とする相補性群)について使用した。カタラーゼのペルオキシソーム局在に関する陽性コントロールとして健常人由来の線維芽細胞を使用し、また温度感受性に関する陰性コントロール(30度でもカタラーゼがペルオキシソームに局在しない)として重症型の皮膚線維芽細胞も同じ相補性群から選び使用した。
以上の3系統の細胞株(選択した軽症型細胞株および健常人由来の線維芽細胞、および重症型細胞株)について、ケミカルシャペロンによるカタラーゼ染色の変化を共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察した。ケミカルシャペロンとしてグリセロール、4-phenylbutyrate(4-PBA)、trimethylamine oxide(TMAO)を用いた。薬剤の使用濃度はグリセオール5%、4-PBA 10mM, TMAO 100mMが細胞のviabilityに関する至適濃度であることを確認し、各種薬剤添加後5日後にカタラーゼ染色を実施した。
3種類の単剤投与にては、グリセオールのみが5%ほどカタラーゼ染色において37度でのカタラーゼのペルオキシソームへの輸送が見られたが有意な回復をしたものは他なかった。次に複数の薬剤に効果が認められるかを、これら3種類の2剤併用によって確かめたが、明らかな改善を認めなかった。
グリセオールにおけるカタラーゼ染色の改善に関して、現在さらに改善させる為の併用薬剤に関して候補薬剤を探索中である。

Research Products

• [Journal Article] Defining the pathway for Tat-mediated delivery of beta-glucuronidase in cultured cells and MPS VII mice. (2005)
  • Author(s): Orii KO, Grubb JH, Vogler C, Levy B, Tan Y, Markova K, Davidson BL, Mao Q, Orii T, Kondo N, Sly WS
  • Journal Title: Mol Ther. 12(2) Pages: 345-352
• [Journal Article] Development of MPS IVA mouse (Galnstm(hC79S.mC76S)slu) tolerant to human N-acetylgalactosamine-6-sulfate sulfatase. (2005)
  • Author(s): Tomatsu S, Gutierrez M, Nishioka T, Yamada M, Yamada M, Tosaka Y, Grubb JH, Montano AM, Vieira MB, Trandafirescu GG, Pena OM, Yamaguchi S, Orii KO, Orii T, Noguchi A, Laybauer L.
  • Journal Title: Hum Mol Genet. 14(22) Pages: 3321-3335
• [Journal Article] Keratan sulphate levels in mucopolysaccharidoses and mucolipidoses. (2005)
  • Author(s): Tomatsu S, Okamura K, Maeda H, Taketani T, Castrillon SV, Gutierrez MA, Nishioka T, Fachel AA, Orii KO, Grubb JH, Cooper A, Thornley M, Wraith E, Barrera LA, Laybauer LS, Giugliani R, Schwartz IV, Frenking GS, Beck M, Kircher SG, Paschke E, Yamaguchi S, Ullrich K, Haskins M, Isogai K, Suzuki Y, Orii T, Kondo N, Creer M, Okuyama T, Tanaka A, Noguchi A.
  • Journal Title: J Inherit Metab Dis. 28(2) Pages: 187-202