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虚血性神経細胞死の分子機構解明と治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 12308040
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 神経化学・神経薬理学
研究機関(財)東京都医学研究機構

研究代表者

芝崎 太  財団法人東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 副参事研究員 (90300954)

研究分担者 中田 裕久  藤沢薬品工業株式会社, 主任研究員
内野 博之  東京医科大学, 八王子医療センター・麻酔科, 講師 (60266476)
加藤 しおり  財団法人東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 研究員 (10333460)
松居 徹  埼玉医科大学, 脳神経外科, 教授 (70199735)
上田 正次  雪印乳業, YS研究所, 研究所長
青木 一正  (財)東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 研究員 (10184029)
大森 信彦  (財)東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 研究員 (80311421)
星川 裕  (財)東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 研究員 (80280626)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
40,260千円 (直接経費: 36,000千円、間接経費: 4,260千円)
2002年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2001年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2000年度: 21,800千円 (直接経費: 21,800千円)
キーワード虚血 / 細胞死 / カルシニューリン / ミトコンドリア / isomerase / 転写因子 / 低酸素 / リン酸化 / サイクロスポリンA / アデノウイルス / 遺伝子導入
研究概要

この3年間の研究で、脳虚血に伴う遅発性神経細胞死のメカニズム解析を進めてきた。雄性Wister rat前脳虚血モデルを用い詳細な検討を行った結果、虚血性神経細胞死におけるCsAのほぼ完全な抑制効果は、(1)Bcl-2family memberで細胞誘導蛋白であるBadを介した、カルシニューリン依存性細胞死を抑制すること、(2)ミトコンドリアに発現するprolylcis/trans isomerase、cyclophilin D(CyPD)の抑制によるミトコンドリアの安定化、(3)CREBを介したBDNF/TrkB伝達系の増強によることを報告した。
これらの機序をもとに抗虚血薬の候補を探索し、新たな薬剤FR901459を藤沢製薬との共同研究にて開発した。動物実験では著明な抗虚血作用を示し、今後臨床応用に向けた開発を行う予定である。また、今後の解析を進める上で欠かせないマウスを用いた同モデルを確立し、現在共同研究にて各種遺伝子改変マウスを用いた実験を行っている。
さらには、虚血時に起こる現象として、低酸素および低グルコースに反応する転写因子としてHIF(hypoxia inducible factor)の重要性が判明し、機能解析のために酵母Two-hybrid, Three-hybrid systemを用いて、新規結合蛋白に対する遺伝子の同定に成功した。今後、HIFの各サブタイプおよび同定された遺伝子を含めたsiRNAを作製し、培養細胞を用いた標的因子のknock downおよび、マウスへの応用等を検討中である。あわせて虚血性再還流モデルにおける脳組織を用いたin situ hybridizationにて部位別、虚血の影響等におけるmRNA誘導の変化も行う。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (64件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (64件)

  • [文献書誌] Siesjo, BK, Uchino, H., Shibasaki, F.: "(Review Article) Post-treatment in transient global and focal ischemia : new pharmacological avenues"Pharamacology of Cerebral Ischemia. (in press). (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Omori, N., Mizuguchi, H., et al.: "Modification of a fiber protein in an adenovirus vector improves in vitro gene transfer efficiency to the mouse microglial cell line"Neurosci.Lett.. 324. 145-148 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] uchino, H., et al.: "Differential neuroproteiction by Cyclosporin A and FK506 following ischemia corresponds with differing abilities to inhibit calcineurin and the mitochondrial permeability transition"Neurobiol.Dis.. 10. 219-233 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshida, H., Yoshizawa, T.et al.: "Chemical chaperones reduce aggregate formation and cell death caused by the turncated Machado-Joseph disease gene product with an expanded polyglutamine stretch"Neurobiol.Dis.. 10. 88-99 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinoura, N., Sakurai, S, et al.: "Co-transduction of Apaf-1 and caspase-9 highly enhances p53-mediated apoptosis in gliomas"J.Biochem. 86. 587-595 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nomura, T., Yamamoto, H.et al.: "Enhancement by CsA of Taxol-induced apoptosis of human urinary bladder cancer cells"Urological Research. 30. 5102-5111 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Uchino, BK Siesjo, F.Shibasaki: "Calcineurin and immunophilin are pivotal target for delayed neuronal cell death on the forebrain ischemia in the rat"Acta Neurochirugica Supplement Springer Verlag Wien New York. (in press). (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uchino, H., Kawakami, M., Shibasaki, F., Siesjo B.K.: "Differential Alteration of Immediate early Gene, c-fos, fos B, c-jun, jun B, jun D in the rat brain following transient forebrain ischemia"Brain Res.. (in press). (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 内野博之, 芝崎 太: "Calsineurin/immunophilin情報伝達系制御と脳保護"蘇生. 21. 1-12 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 内野 博之, 芝崎 太, 石井 脩夫: "虚血性神経細胞死のメカニズムと脳保護"Lisa. 9. 330-350 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 内野 博之, 芝崎 太, 石井 脩夫: "薬理学的アプローチによる脳保護と21世紀における脳蘇生の展望"Lisa. 9. 331-362 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Siesjo BK, Uchino, H., and Shibasaki, F.: "(Review Article) Posttreatment in transient global and focal ischemia : new pharmacological avenues"Pharmacology of Cerebral Ischemia. (in press). (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Omori, N., Mizuguchi, H., Ohsawa, K., Kohsaka, S., Hayakawa,T., Abe, K., and Shibasaki, F.: "Modification of a fiber protein in an adenovirus vector improves in vitro gene transfer efficiency to the mouse microglial cell line"Neurosci. Lett.. 324. 145-148 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uchino, H., Minamikawa-Tachino, R., Kristian, T., Perkins, G., Narazaki, M., Siesjo B.K., and Shibasaki, F.: "Differential neuroprotection by Cyclosporin A and FK506 following ischemia corresponds with differing abilities to inhibit calcineurin and the mitochondrial permeability transition"Neurobiol. Dis.. 10. 219-233 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshida, H., Yoshizawa, T., Shibasaki, F., Shoji, S., and Kanazawa, I.: "Chemical chaperones reduce aggregate formation and cell death caused by the truncated Machado-Joseph disease gene product with an expanded polyglutamine stretch"Neurobiol. Dis.. 10. 88-99 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinoura, N., Sakurai, S., Shibasaki, F., Asai, A., Kirino, T., Hamada, H.: "Co-transduction of Apaf-1 and caspase-9 highly enhances p53-mediated apoptosis in gliomas"Br. J. Cancer.. 86. 587-595 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nomura, T., Yamamoto, H., Mimata, H., Shitashige, M., Shibasaki, F., Mityamoto, E., and Nomura Y.: "Enhancement by CsA of Taxol-induced apoptosis of human urinary bladder cancer cells"Urological Research. 30. 102-111 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Uchino, BK Siesjo and F. Shibasaki: "Calcineurin and immunophilin are pivotal target for delayed neuronal cell death on the forebrain ischemia in the rat"Acta Neurochirurgica Supplement Springer Verlag Wien New York. (in press). (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uchino, H., Kawakami, M., Shibasaki, F., and Siesjo B. K.: "Differential Alteration of Immediate early Gene, c-fos, fos B, c-jun, jun B, jun D in the rat brain following transient forebrain ischemia"Brain Res.. (in press). (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Siesjo, BK, Uchino, H., Shibasaki, F: "(Review Article) Post-treatment in transient global and focal ischemia : new pharmacological avenues"Pharmacology of Cerebral Ischemia. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Omori, N., Mizuguchi, H.et al.: "Modification of a fiber protein in an adenovirus vector improves in vitro gene transfer efficiency to the mouse microglial cell line"Neurosci. Lett.. 324. 145-148 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Uchino, H., et al.: "Differential neuroprotection by Cyclosporin A and FK506 following ischemia corresponds with differing abilities to inhibit calcineurin and the mitochondrial permeability transition"Neurobiol. Dis.. 10. 219-233 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshida, H., Yoshizawa, T.et al.: "Chemical chaperones reduce aggregate formation and cell death caused by the truncated Machado-Joseph disease gene product with an expanded polyglutamine stretch"Neurobiol. Dis.. 10. 88-99 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shinoura, N., Sakurai, S, et al.: "Co-transduction of Apaf-1 and caspase-9 highly enhances p53-mediated apoptosis in gliomas"J. Biochem. 86. 587-595 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nomura, T., Yamamoto, H.et al.: "Enhancement by CsA of Taxol-induced apoptosis of human urinary bladder cancer cells"Urological Research. 30. 5102-5111 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Uchino, BK Siesjo, F.Shibasaki: "Calcineurin and immunophilin are pivotal target for delayed neuronal cell death on the forebrain ischemia in the rat"Acta Neurochirurgica Supplement Springer Verlag Wien New York. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Uchino, H., Kawakami, M., Shibasaki, F., Siesjo B.K.: "Differential Alteration of Immediate early Gene, c-fos, fos B, c-jun, jun B, jun D in the rat brain following transient forebrain ischemia"Brain Res.. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 内野博之, 芝崎 太: "Calcineurin/immunophilin情報伝達系制御と脳保護"蘇生. 21. 1-12 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 内野 博之, 芝崎 太, 石井 脩夫: "虚血性神経細胞死のメカニズムと脳保護"Lisa. 9. 330-350 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 内野 博之, 芝崎 太, 石井 脩夫: "薬理学的アプローチによる脳保護と21世紀における脳蘇生の展望"Lisa. 9. 331-362 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shibasaki, F., Hallin, U., Uchino.H: "Review : Calcineurin as a multifunctional regulator"J. Biochem.. 131. 1-15 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshimoto T, Uchino H, et al.: "Cyclosporm A, but not FK506 prevents the downregulation of pnos-phorylated Akt after transient focal ischemia in the rat."Brain Res.. 899. 148-158 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Uchino, H., et al.: "Differential neuroprotection by Cyclosporin A and FK506 following ischemia cor-renonds with differing abilities to inhibit calcineurin and the mitochondrial permeability transition"Neurobiol. Dis.. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Miyata, K., Omori, N., Uchino, H., et al.: "Brain derived neurotrophic ftctor/TrkB mediates the neuroprotective effect of cyclosporin A in forebrain ischemia."Neuroscience. 105. 571-578 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shitashige, M., et al.: "Phosphoryation of serine 70 of Bcl-2 as a possible prognostic maker in breast cancer."J. Biochem. 130. 741-748 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Uchino, H., et al.: "Differential Alteration of Immediate early Gene, c-fos, fos B, c-jun, jun B, jun D in the rat brain following transient forebrain ischemia"Brain Res. 2OO1. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Machida, K., et al.: "Inhibition of Cytochrome C release in Fas-mediated Signaling Pathway in transgenic mice induced to express hepatitis C viral Proteins."J. Biol. Chem.. 276. 12140-12146 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] ZOU, Y., et al.: "Calcineurin plays a critical role in the development of pressure overload-induced cardiac hypertrophy."Circulation. 104. 97-101 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Zou, Y., Yao, A., et al.: "Isoproterenol activates extracellular signal-regulated protein kinases in cardiomyocytes through calcineurin."Circulation. 104. 102-108 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Okamoto, K., et al.: "Adenovirus-mediated transfer of p53 augments hyperthermia-in-duced apoptosis in U251 glioma cells."Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys.. 50. 525-531 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Siesjo B.K., et al.: "Mitochondrial dysfunction and maturation of brain damage after transient ischemia."Maturation Phenomenon in cerebral ischemia IV. Springer Velague U Ito (e. d. s) 2001. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nomura, T., et al.: "Enhancement by cyclosporin A of Taxol-induced apoptosis of human urinary bladder cancer cells."Britsh J. Cancer. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hakamata, Y., et al.: "Green fluorescent protein-transgenic rat : a tool for organ trans-plantation research."Biochem Biophys Res Commun. 286. 779-785 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hirabayashi, M., T et al.: "A comparative study on the integration of exogenous DNA into mouse, rat rabbit, and pig genomes."Exp Anim. 50. 125-131 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi, R., Ueda, M.: "The milk protein promoter is a useful tool for developing a rat with tolerance to a human protein."Transgenic Res. 10. 571-575 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshizawa T: "Cell cycle arrest enhances the in vitro cellular toxicity of the truncated Machado-Joseph disease gene product with an expanded polyglutamine stretch."Hum Mol Genetics. 9. 69-78 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuda,S.: "Two distinct action mechanisms of immunophilin-ligand complexes for the blockade of T-cell activation."EMBO letter. 1. 428-434 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Simizu,S.: "Bcl-2 inhibits calcineurin-mediated Fas ligand expression in antitumor drug-treated Baby Hamster Kidney cells."Jpn.J Cancer Res. 91. 706-714 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Zhu,W.: "Ca2+/calmodulin-dependent kinase II and calcineurin play critical roles in endothelin-1-induced cardiomyocyte hypertrophy."J.Biol.Chem.. 275. 15239-15245 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Saito,S.: "b-adrenergic pathway induces apoptosis through calcineurin activation in cardiac myocytes."J.Biol.Chem.. 275. 34528-34533 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Omori,N.: "Nuclear factor of activated T-cells/calcineurin pathway in microglia.Neurochem.Res."Neurochem.Res.. 25. 983-1066 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Siesjo,B.K.: "Mitochondrial dysfunction and maturation of brain damage after transient ischemia."Maturation Phenomenon in cerebral ischemia IV.Springer Velague U Ito (e.d.s). (in press).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Miyata,K.: "Brain derived neurotrophic factor/TrkB mediates the neuroprotective effect of cyclosporin A in forebrain ishecmia."Neuroscience. (in press).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Machida,K.: "inhibition of cytochrome c release in Fas-mediated signaling Pathway by Hepatitis C viral protein in transgenic mice liver."J.Biol.Chem.. (in press).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Siesjo,B.K.: "Triggering events in ischemic brain damage."Pittsburg meeting for brain ischemia 2000. (in press).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Keep,M.: "Immunosuppressant as a neuroprotectant mechanisms of ischemic brain damage."Springer Velague Amsterdam 2000. (in press).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshimoto,T.: "CsA preserve phosphorylation of ser 437 and the 308 AKT in focal ischemia."Neurology of Disease 2000. (in press).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Uchino,H: "Differential Alteration of Immediate early Gene, c-fos, fos B, c-jun, jun B, jun D in the rat brain following transient forebrain ischemia."Brain Res.. (in press).

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 芝崎太: "カルシニューリンの生理的機能ム新しい展開に向けて-"生化学学会雑誌. 72. 527-538 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 芝崎太: "カルシニューリンの新しい役割"医学の歩み. 193. 298 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 内野博之: "虚血性脳神経細胞死におけるカルシニューリンの分子機序ム虚血性神経細胞障害に対する新規治療法確立を目指して-"医学のあゆみ. 193. 955-960 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 下重美紀: "カルシニューリン/イムノフィィン情報伝達系を介する細胞死制御"医学の歩み. 193. 931-936 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 内野博之: "虚血性脳神経細胞死制御に関わるメカニズムの解明"実験医学. 118. 842-851 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 近藤英作: "臨床免疫(in press)"Bcl-2のアポトーシス阻止機構. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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