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2013 Fiscal Year Annual Research Report

アクロレインの細胞障害機序解明とその臨床応用

Research Project

Project/Area Number 23390038
Research InstitutionAmine Pharma Research Institute Co., Ltd.

Principal Investigator

五十嵐 一衛  株式会社アミンファーマ研究所, その他部局等, 代表取締役社長 (60089597)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西村 和洋  千葉大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (60302569)
柏木 敬子  千葉科学大学, 薬学部, 教授 (80169424)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2015-03-31
Keywordsアクロレイン / 細胞障害 / 脳梗塞 / アルツハイマー病 / IL-6 / CRP / Aβ40/42
Research Abstract

1. これまでに無症候性脳梗塞(SBI)を血漿中のアクロレイン抱合蛋白質(PC-Acro)、インターロイキン-6(IL-6)、C-反応性蛋白質(CRP)を測定することにより約85%の精度で見つけることに成功している。本年度は、アクロレインが脳細胞で防禦反応としてIL-6を産生し、次いでIL-6が肝細胞で同じく防禦物質であるCRPを産生することを、細胞培養レベルで明らかにした。また、アクロレインは脳細胞だけでなくマクロファージ並びに平滑筋細胞でもIL-6産生を促進すること、並びにその分子メカニズムとしてアクロレインが転写因子であるAP-1のサブユニットであるC-junのリン酸化及びNF-κBのP65のリン酸化を促進することにより転写レベルでIL-6合成を促進することを明らかにした。
2. これまでにアルツハイマー病(AD)のバイオマーカーとして血漿中のPC-Acro並びにアミロイドβ(Aβ)40/42が有効であることを報告した(J. Alzheimer’s Dis. 32, 33-41, 2012)。本年度は、軽度認知障害(MCI)とADを区別できるバイオマーカーの探索を試みた。その結果、脳脊髄液中のAβ40とAβ40/PC-AcroがADではMCIに比べて有意の差で減少することが明らかとなった。また、バイオマーカーは画像に比べMMSE(認知症検査)と強く相関することが明らかとなった。
3. 脳梗塞の治療薬として、NMDA受容体のチャネルブロッカーの開発を試みた。その結果、ポリアミンの誘導体であるN1’,N1’-(hexane-1,6-diyl)bis(N5-(2-methoxybenzyl)pentamine-1,5-diamine)が脳梗塞の治療薬の前駆物質として有用であることを、脳梗塞モデルマウスを用いて明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究は順調に進展しており、アクロレインの細胞障害に果たす役割が分子レベルで明らかになってきている。

Strategy for Future Research Activity

これまでの研究をさらに進展させ、アクロレインの脳梗塞、認知症に果たす役割を明確にする。

  • Research Products

    (40 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (29 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Distinction between mild cognitive impairment and Alzhemer’s disease by CSF amyloid beta40 and beta42, and protein-conjugated acrolein.2014

    • Author(s)
      Mizoi, M. et al.
    • Journal Title

      Clin. Chim. Acta

      Volume: 430 Pages: 150-155

    • DOI

      10.1016/j.cca.2014.01.007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Properties of putrescine uptake by PotFGHI and PuuP and their physiological significance in Escherichia coli.2014

    • Author(s)
      Terui, Y. et al.
    • Journal Title

      Amino Acids

      Volume: 46 Pages: 661-670

    • DOI

      10.1007/s00726-013-1517-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impact of s-adenosylmethionine decarboxylase 1 in pulmonary vascular remodeling.2014

    • Author(s)
      Weisel, F. C. et al.
    • Journal Title

      Circulation

      Volume: 129 Pages: 1510-1523

    • DOI

      10.1161/CIRCULATIONAHA.113.006402

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polyamines and their metabolites as diagnostic markers of human diseases.2013

    • Author(s)
      Park, M. H. and Igarashi, K.
    • Journal Title

      Biomol. Ther.

      Volume: 21 Pages: 1-9

    • DOI

      10.4062/biomolther.2012.097

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of polyamines at the G1/S boundary and G2/M phase of the cell cycle.2013

    • Author(s)
      Yamashita, T. et al.
    • Journal Title

      Int. J. Biochem, Cell Biol.

      Volume: 45 Pages: 1042-1050

    • DOI

      http://dx. doi.org/10.1016/j.biocel.2013.02.021

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vitro and in vivo evaluation of polymethylene tetraamine derivatives as NMDA receptor channel blockers.2013

    • Author(s)
      Saiki, R. et al.
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      Volume: 23 Pages: 3901-3904

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2013.04.063

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acetaldehyde-induced cytotoxicity involves induction of spermine oxidase at the transcriptional level.2013

    • Author(s)
      Uemura, T. et al.
    • Journal Title

      Toxicology

      Volume: 310 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.tox.2013.05.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Expression, purification, crystallization and preliminary crystallographic analysis of spermidine acetyltransferase from Escherichia coli.2013

    • Author(s)
      Niiyama, M. et al.
    • Journal Title

      Acta Crystallogr. Sect. F Struct. Biol. Cryst. Commun.

      Volume: 69 Pages: 884-887

    • DOI

      10.1107/S1744309113017132

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prediction of the interaction between spermidine and G-G mismatch containing acceptor stemin tRNAIle: Molecular modeling, density functional theory, and molecular dynamics study.2013

    • Author(s)
      Hayashi, Y. et al.
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      Volume: 441 Pages: 999-1004

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2013.11.016

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acrolein stimulates the synthesis of IL-6 and CRP in thrombosis model mice and cultured cells.2013

    • Author(s)
      Saiki, R. et al.
    • Journal Title

      J. Neurochem.

      Volume: 127 Pages: 652-659

    • DOI

      10.1111/jnc.12336

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Mechanism of polyamine stimulation of proteinsynthesis in eukaryotes.2013

    • Author(s)
      Igarashi, K.
    • Organizer
      Federation of European Biochemical Societies Congress 2013
    • Place of Presentation
      St. Petersburg, Russia
    • Year and Date
      20130706-20130711
    • Invited
  • [Presentation] Role of polyamines at the G1/S boundary and G2/M phase of the cell cycle.2013

    • Author(s)
      Kashiwagi, K. et al.
    • Organizer
      2013 Gordon Research Conference on Polyamines
    • Place of Presentation
      Waterville Valley, NH, USA
    • Year and Date
      20130616-20130620
  • [Presentation] Polyamine stimulation of eEF1A synthesis based on the unusual position of an SD-like sequence of eEF1A mRNA2013

    • Author(s)
      Sakamoto, A. et al.
    • Organizer
      2013 Gordon Research Conference on Polyamines
    • Place of Presentation
      Waterville Valley, NH, USA
    • Year and Date
      20130616-20130620
  • [Presentation] Enhanced cell viability by polyamines under oxidative stress through polyamine stimulation of SoxR and EmrR in Escherichia coli.2013

    • Author(s)
      Terui, Y. et al.
    • Organizer
      2013 Gordon Research Conference on Polyamines
    • Place of Presentation
      Waterville Valley, NH, USA
    • Year and Date
      20130616-20130620
  • [Presentation] Identification of proteins including acrolein in saliva of primary Sjögren syndrome patients.2013

    • Author(s)
      Saiki, R. et al.
    • Organizer
      2013 Gordon Research Conference on Polyamines
    • Place of Presentation
      Waterville Valley, NH, USA
    • Year and Date
      20130616-20130620
  • [Presentation] Comprehensive analysis of glycosaminoglycans in mammalian cells cultured in the presence or absence of polyamines: identification of polyamine modulon in glycosaminoglycan synthesis.2013

    • Author(s)
      Higashi, K. et al.
    • Organizer
      2013 Gordon Research Conference on Polyamines
    • Place of Presentation
      Waterville Valley, NH, USA
    • Year and Date
      20130616-20130620
  • [Presentation] Role of insulin signaling pathway in regulation of blood concentrations of polyamines.2013

    • Author(s)
      Matsumoto, Y. et al.
    • Organizer
      2013 Gordon Research Conference on Polyamines
    • Place of Presentation
      Waterville Valley, NH, USA
    • Year and Date
      20130616-20130620
  • [Presentation] Acetaldehyde-induced cytotoxicity involves induction of spermine oxidase at the transcriptional level.2013

    • Author(s)
      Uemura, T. et al.
    • Organizer
      2013 Gordon Research Conference on Polyamines
    • Place of Presentation
      Waterville Valley, NH, USA
    • Year and Date
      20130616-20130620
  • [Presentation] Toxicity of acrolein produced from polyamines during brain infarction.

    • Author(s)
      Igarashi, K.
    • Organizer
      2013 Gordon Research Conference on Polyamines
    • Place of Presentation
      Waterville Valley, NH, USA
    • Invited
  • [Presentation] マウス神経芽細胞腫Neuro2a由来の新規アクロレイン耐性細胞の性質.

    • Author(s)
      中村瑞穂 他
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
  • [Presentation] シェーグレン症候群患者唾液中のアクロレイン結合タンパク質の同定.

    • Author(s)
      斎木遼太郎 他
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
  • [Presentation] 酸化ストレス下における大腸菌のポリアミンの生存率維持の役割.

    • Author(s)
      照井祐介 他
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
  • [Presentation] 脳梗塞において産生されるアクロレインと内在性グルタチオンの関与.

    • Author(s)
      石橋美咲 他
    • Organizer
      「ポリアミンと核酸の共進化」第12回合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京慈恵会医科大学 西新橋校 西講堂
  • [Presentation] ポリアミン過剰蓄積による細胞増殖阻害機構の解明.

    • Author(s)
      坂本明彦 他
    • Organizer
      「ポリアミンと核酸の共進化」第12回合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京慈恵会医科大学 西新橋校 西講堂
  • [Presentation] コンドロイチン硫酸合成酵素における新規ポリアミンモジュロンの同定.

    • Author(s)
      山口勝利 他
    • Organizer
      「ポリアミンと核酸の共進化」第12回合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京慈恵会医科大学 西新橋校 西講堂
  • [Presentation] 細胞傷害時にポリアミンから産生されるアクロレインの毒性とその臨床応用.

    • Author(s)
      五十嵐一衛
    • Organizer
      日本ポリアミン学会第5回年会
    • Place of Presentation
      千葉科学大学マリーナキャンパス
    • Invited
  • [Presentation] 酸化ストレス下におけるポリアミンモジュロンの生理的役割解明.

    • Author(s)
      山本拓 他
    • Organizer
      日本ポリアミン学会第5回年会
    • Place of Presentation
      千葉科学大学マリーナキャンパス
  • [Presentation] アクチビンによる中胚葉誘導に対するポリアミンの作用.

    • Author(s)
      高井惇一 他
    • Organizer
      日本ポリアミン学会第5回年会
    • Place of Presentation
      千葉科学大学マリーナキャンパス
  • [Presentation] 糖毒性に対するポリアミン防御機構.

    • Author(s)
      松本靖彦 他
    • Organizer
      日本ポリアミン学会第5回年会
    • Place of Presentation
      千葉科学大学マリーナキャンパス
  • [Presentation] 精神疾患患者の生活習慣病, 動脈硬化性疾患の実態に関する研究.

    • Author(s)
      神崎哲人 他
    • Organizer
      日本ポリアミン学会第5回年会
    • Place of Presentation
      千葉科学大学マリーナキャンパス
  • [Presentation] スペルミン酸化酵素による基質認識.

    • Author(s)
      高尾浩一 他
    • Organizer
      日本ポリアミン学会第5回年会
    • Place of Presentation
      千葉科学大学マリーナキャンパス
  • [Presentation] 脳梗塞モデルマウスにおけるアクロレイン産生と代謝に対する加齢の影響.

    • Author(s)
      西村和洋 他
    • Organizer
      日本ポリアミン学会第5回年会
    • Place of Presentation
      千葉科学大学マリーナキャンパス
  • [Presentation] アクロレイン耐性細胞Neuro2a-ATD-2の毒性解除機構の解明.

    • Author(s)
      中村瑞穂 他
    • Organizer
      日本ポリアミン学会第5回年会
    • Place of Presentation
      千葉科学大学マリーナキャンパス
  • [Presentation] シェーグレン症候群患者唾液中におけるアクロレイン化タンパク質の機能解析.

    • Author(s)
      斎木遼太郎 他
    • Organizer
      日本ポリアミン学会第5回年会
    • Place of Presentation
      千葉科学大学マリーナキャンパス
  • [Presentation] 脳梗塞診断マーカー3-HPMAの高感度分析法の開発.

    • Author(s)
      國恭司郎 他
    • Organizer
      日本薬学会第134年会
    • Place of Presentation
      熊本大学
  • [Presentation] シェーグレン症候群患者唾液中におけるアクロレイン結合タンパク質の機能解析.

    • Author(s)
      廣瀬直雄 他
    • Organizer
      日本薬学会第134年会
    • Place of Presentation
      熊本大学
  • [Presentation] 酸化ストレス下におけるポリアミンの細胞増殖並びに細胞生存率に果たす役割.

    • Author(s)
      吉田健人 他
    • Organizer
      日本薬学会第134年会
    • Place of Presentation
      熊本大学
  • [Presentation] I型コラーゲン3次元培養系における血管平滑筋細胞の増殖停止と翻訳開始因子の制御.

    • Author(s)
      内田雅士 他
    • Organizer
      日本薬学会第134年会
    • Place of Presentation
      熊本市総合体育館
  • [Presentation] サメ肌抗菌シートによる緑膿菌のバイオフィルム形成及びswarming motilityの抑制.

    • Author(s)
      坂本明彦 他
    • Organizer
      日本薬学会第134年会
    • Place of Presentation
      熊本市総合体育館
  • [Remarks] 脳梗塞検査|株式会社アミンファーマ研究所

    • URL

      http://www.amine-pharma.com/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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