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機能的ゲノム及びプロテオームの体系的発現情報解析に基づく虚血性脳障害の病態解析

研究課題

研究課題/領域番号 13307042
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 脳神経外科学
研究機関東京大学

研究代表者

桐野 高明  東京大学, 医学部附属病院, 教授 (90126045)

研究分担者 浜窪 隆雄  東京大学, 先端科学技術研究センター・分子生物医学部門, 教授 (90198789)
油谷 浩幸  東京大学, 先端科学技術研究センター・ゲノムサイエンス部門, 教授 (10202657)
川原 信隆  東京大学, 医学部附属病院, 助教授 (60214673)
浜窪 隆雄  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90198797)
豊田 富勝  厚生年金病院, 医長(研究職) (00251257)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
51,870千円 (直接経費: 39,900千円、間接経費: 11,970千円)
2003年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
2002年度: 16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2001年度: 22,880千円 (直接経費: 17,600千円、間接経費: 5,280千円)
キーワード脳虚血 / 海馬 / 遅発性神経細胞死 / 虚血耐性 / 遺伝子発現情報 / ストレス蛋白 / MAPキナーゼ / アポトーシス / 遺伝子発現情報解析 / プロテオミクス
研究概要

体系的発現情報解析を用いた新たなる手法を導入して、脳虚血後の遅発性脳障害及び虚血耐性獲得にる課程において特にその発現レベルが顕著に変動する遺伝子群を同定し、虚血性脳障害を分子レベルで病態解析し、臨床応用可能な治療法への方向づけを行うことを目的として研究を行った。ラット一過性前脳虚血により生じる海馬遅発性神経細胞死、および同部に短時間虚血を前処置することによって誘導される虚血耐性現象をモデルとし、遺伝子発現情報解析を行った。海馬CA1領域を選択に抽出し約8000個の遺伝子についてGenechipを用いて解析した結果、遺伝子発現が上昇したものは246個、低下したものは213個と判明した。個別遺伝子についてComputer databaseに基づきその類型化を行った結果、虚血耐性ではMAP kinase情報伝達系、熱ショック蛋白遺伝子の発現亢進が最も著名な変化として抽出された。一方、細胞死の条件では、各種の転写因子、特に細胞死を誘導するものの発現亢進が著しく、Caspase-2,3などのアポトーシス関連プロテアーゼも発現が亢進していた。一方、細胞の増殖や生存に必要とされるPI3 kinase、DAG/PKCなどの情報伝達に関与している遺伝子の発現が抑制されており、特に24時間以降で強く持続的に続いていた。これらの変化は、、生存促進遺伝子の発現抑制、細胞死誘導遺伝子の発現亢進が、虚血後の細胞死と強く関連していることを示唆していると考えられた。ERG2,Homer 1C, Caspase2,BTG2,TIEGの遺伝子に着目してin situ hybridizationによる検討を行ったところ、上記解析結果と同様の変化が5個中4個で確認され、遺伝子発現解析の信頼性が確認された。脳虚血後の遺伝子発現について、虚血耐性との関連も含めての詳細な検討は報告が無く、本研究で得られた情報は今後の研究に大きな寄与をするものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (17件)

  • [文献書誌] Yonekura I, Kawahara N, Nakatomi H, Furuya K, Kirino T: "A model of global cerebral ischemia in C57 BL/6 mice"J Cereb Blood Flow Metab. 24(2). 151-158 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawahara N, Wang Y, Mukasa A, Furuya K, Shimizu T, Hamakubo T, et al.: "Genome-wide gene expression analysis for induced ischemic tolerance and delayed neuronal death following transient global ischemia in rats"J Cereb Blood Flow Metab. 24(2). 212-223 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furuya K, Kawahara N, Kawai K, Toyoda T, Maeda I, Kirino T: "Proximal occlusion of the middle cerebral artery in C57Black6 mice : relationship of patency of the posterior communicating artery, infarct evolution, and animal survival"J Neurosurg. 100. 97-105 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kirino T: "Ischemic Tolerance"J Cereb Blood Flow Metab. 22(11). 1283-1296 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakatomi H, Kuriu T, Okabe S, Yamamoto S, Hatano O, Kawahara N, Tamura A, Kirino T, Nakafuku M: "Regeneration of hippocampal pyramidal neurons after ischemic brain injury by recruitment of endogenous neural progenitors"Cell. 110. 429-441 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Asai A, Tanahashi N, Qiu JH, Saito N, Chi S, Kawahara N, Tanaka K, Kirino T: "Selective proteasomal dysfunction in the hippocampal CA1 region after transient forebrain ischemia"J Cereb Blood Flow Metab. 22(6). 705-710 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawahara N, Kawai K, Toyoda T, Nakatomi H, Furuya K, Kirino T: "Cardiac arrest cerebral ischemia model in mice failed to cause delayed neuronal death in the hippocampus"Neurosci Lett. 322. 91-94 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yonekura I, Kawahara N, Nakatomi H, Furuya K, Kirino T: "A model of global cerebral ischemia in C57 BL/6 mice."J Cereb Blood Flow Metab. 24. 151-158 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawahara N, Wang Y, Mukasa A, Furuya K, Shimizu T, Hamakubo T, Aburatani H, Kodama T, Kirino T: "Genome-wide gene expression analysis for induced ischemic tolerance and delayed neuronal death following transient global ischemia in rats."J Cereb Blood Flow Metab. 24. 212-223 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furuya K, Kawahara N, Kawai K, Toyoda T, Maeda I, Kirino T: "Proximal occlusion of the middle cerebral artery in C57Black6 mice : relationship of patency of the posterior communicating artery, infarct evolution, and animal survival"J Neurosurg. 100. 97-1055 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kirino T: "Ischenic Tolerance"J Cereb Blood Flow Metal. 22. 1283-1296 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakatomi H, Kuriu T, Okabe S, Yamamoto S, Hatano O, Kawahara N, Tamura A, Kirino T, Nakafuku M: "Regeneration of hippocampal pyramidal neurons after ischemic brain injury by recruitment of endogenous neural progenitors"Cell. 110. 429-441 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Asai A, Tanahashi N, Qiu JH, Saito N, Chi S, Kawahara N, Tanaka K, Kirino T: "Selective proteasomal dysfunction in the hippocampal CA1 region after transient forebrain ischemia"J Cereb Blood Flow Metab. 22. 705-710 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawahara N, Kawai K, Toyoda T, Nakatomi H, Furuya K, Kirino T: "Cardiac arrest cerebral ischemia model in mice failed to cause delayed neuronal death in the hippocampus"Neurosci Lett.. 322. 91-94 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yonekura I, Kawahara N, Nakatomi H, Furuya K, Kirino T: "A model of global cerebral ischemia in C57 BL/6 mice"J Cereb Blood Flow Metab. 24(2). 151-158 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kawahara N, Wang Y, Mukasa A, et al.: "Genome-wide gene expression analysis for induced ischemic tolerance and delayed neuronal death following transient global ischemia in rat"J Cereb Blood Flow Metab. 24(2). 212-223 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Furuya K, Kawahara N, Kawai K, Toyoda T, Maeda I, Kirino T: "Proximal occlusion of the middle cerebral artery in C57Black6 mice : relationship of patency of the posterior communicating artery, infarct evolution, and animal survival"J Neurosurg. 100. 97-105 (2004)

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      2003 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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