ATF3による心筋虚血アポトーシスの抑制とその遺伝子治療への応用

• 研究課題/領域番号: 13670696
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 循環器内科学
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 伊藤 宏 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (10232464)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2002
• 研究課題ステータス: 完了 (2002年度)
• 配分額: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2002年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2001年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
• キーワード: ATF3 / アドリアマイシン / 心筋虚血 / 虚血再潅流 / c-jun / AP-1 / p53 / アポトーシス / アデノウイルスベクター

研究概要

心筋梗塞をはじめとする虚血性心疾患は本邦における3大死因の一つに数えられ、その予防、治療法の開発が急務である。
われわれは以前より遺伝子治療の技法を用いた心筋保護療法の開発に従事してきたが、最近、転写因子の一つであるATF3(activated transcriptional factor 3)が心筋においてアポトーシスを抑制することを見いだした。培養心筋細胞にアドリアマイシンを作用させると心筋のアポトーシスが誘発されるが、それにATF3を発現するアデノウィルスベクターを作製し作用させたところ、ATF3の強制発現によりアドリアマイシンによる心筋細胞のアポトーシスが抑制されることが、FACS解析やTUNEL法により示された(論文参照)。
さらにわれわれは、培養心筋細胞における虚血再潅流においてATF3の発現亢進が経時的に認められること、またそれによるアポトーシスをATF3アデノウィルスが抑制することを見いだした。
ATF3の抗アポトーシス作用はc-junなどの転写亢進作用をATF3 homodimerが抑制するために起こると推定し、ゲルシフトアッセイを用いてそのメカニズムに関して検討した。その結果、アポトーシス誘導因子のp53の上流にあるAP-1 like siteにATF3が強く結合されることが示された。このことはc-junなどの転写亢進因子の結合を抑制することによりp53の発現が抑制され、アポトーシスが抑えられることを示唆する。
現在、ラットの心筋虚血モデルにATF3アデノウィルスを作用させ、in vivoにおいて抗アポトーシス効果が有るか否かを検討中である。これらが確認されれば、ATF3アデノウィルスを用いた新しい心筋保護遺伝子治療への道が開けるものと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Tamamori-Adachi M, Ito, H., S.Piyamas, 他: "Critical role of Cyclin D1 nuclear import in cardiomyocyte proliferation"Circ Res.. 92. 12-19 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Tamamori-Adachi M, Ito H, Nobori K 他: "Expression of cyclin D1 and CDK4 causes hypertrophic growth of cardiomyocytes in cuture : a possible implication for cardiac hypertrophy"Biochem. Biophys. Res Commun.. 296(2). 274-280 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nobori K, Ito H, Tamamori-Adachi M 他: "ATF3 Inhibits Doxorubicin-induced Apoptosis in Cardiac Myocytes : A Novel Cardioprotective Role of ATF3"J. Mol. Cell Cardiol.. 34. 1387-1392 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nozato T, Ito H, Watanabe M 他: "Overexpression of cdk inhibitor p16^<INK4a> by adenovirus vector inhibits cardiac hypertrop in vitro and in vivo : a novel strategy for the gene therapy of cardiac hypertrophy"J. Mol. Cell Cardiol.. 33. 1493-1504 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Adachi S, Ito H, Tamamori M: "Cyclin A/cdk2 activation is involved in hypoxia-induced apoptosis in cardiomyocytes"Circ Res. 88. 408-414 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Tamanori-Adachi M, Ito H, S Piyamas, Adachi S, Hiroe M, Shimizu M, Kawauchi J, Sunamori M, Marumo F, Kitajima S, Ikeda M Tamamori-Adachi M, Ito H, S Piyamas et al.: "Critical role of Cyclin Dl nuclear import in cardiomyocyte proliferation"Circ Res.. 92. 12-19 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tamamori-Adachi M, Ito H. Nobori K, Hayashida K, Kawauchi J, Adachi S, Ikeda M, Kitajima S: "Expression of cyclin Dl and CDK4 causes hypertrophic growth of cardiomyocytes in culture a possible implication for cardiac hypertrophy"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 296(2). 274-280 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nobori K, Ito H. Tamamori-Adachi M, Adachi S, Ono Y, Kawauchi J, Kitajima S, Marumo F, Isobe M: "ATF3 Inhibits Doxorubicin-induced Apoptosis in Cardiac Myocytes : A Novel Cardioprotective Role of ATF3"J. Mol. Cell Cardiol.. 34. 1387-1392 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nozato T, Ito H, Watanabe M, Ono Y, Adachi S, Tanaka H, Hiroe M, Sunamori M, Marumo M: "Overexpression of cdk inhibitor p16^<INK4a> by adenovirus vector inhibits cardiac hypertrophy in vitro and in vivo : a novel strategy for the gene therapy of cardiac hypertrophy"J. Mol. Cell Cardiol.. 33. 1493-1504 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Adachi S, Ito H, Tamamori M, Ono Y, Nozato T, Abe S, Ikeda M, Marumo F, Hiroe M: "Cyclin A/cdk2 activation is involved in hypoxia-induced apoptosis in cardiomyocytes"Circ Res. 88. 408-414 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tamamori-Adachi M, Ito H, S Piyamas, 他: "Critical role of Cyclin D1 nuclear import in cardiomyocyte proliferation"Circ Res.. 92. 12-19 (2003)
• [文献書誌] Tamamori-Adachi M, Ito H, Nobori K, 他: "Expression of cyclin D1 and CDK4 causes hypertrophic growth of cardiomyocytes in cuture : a possible implication for cardiac hypertrophy"Biochem. Biophys. Res Commun.. 296(2). 274-280 (2002)
• [文献書誌] Nobori K, Ito H, Tamamori-Adachi M, 他: "ATF3 Inhibits Doxorubicin-induced Apoptosis in Cardiac Myocytes : A Novel Cardioprotective Role of ATF3"J. Mol. Cell Cardiol. 34. 1387-1392 (2002)
• [文献書誌] Nozato T, Ito H, Watanabe M, 他: "Overexpression of cdk inhibitor pl6^<INK4a> by adenovirus vector inhibits cardiac hypertrophy in vitro and in vivo : a novel strategy for the gene therapy of cardiac hypertrophy"J. Mol. Cell Cardiol. 33. 1493-1504 (2001)
• [文献書誌] Adachi S, Ito H, Tamamori M: "Cyclin A/cdk2 activation is involved in hypoxia-induced apoptosis in cardiomyocytes"Circ Res. 88. 408-414 (2001)
• [文献書誌] Nobori K, Ito H, Tamamori-Adachi M, Adachi S, Ono Y, et al.: "ATF3 Inhibits Doxorubicin-induced Apoptosis in Cardiac Myocytes ; A Novel Cardiorotective Role of ATF3"J. Mol. Cell Cardiol. (in press). (2002)
• [文献書誌] Nozato T, Ito H, Watanabe M, Ono Y Adachi S, Tanaka H, et al.: "Overexpression of cdk inhibitor p16^<INK4a>by adenovirus vector inhibits cardiac hypertrophy in vitro and in vivo : a novel strategy for therapy of cardiac hypertrophy"J. Mol. Cell Cardiol.. 33. 1493-1504 (2001)
• [文献書誌] Adahi S, Ito H, Tamamori M, Ono Y, Nozato T, Abe S, et al.: "Cyclin A/cdk2 activation is involved in hypoxia-induced apoptosis in cardiomyocytes"Ciro Res. 88. 408-414 (2001)