マウス虚血モデルを用いた遅発性カルシウム上昇メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 15300131
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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)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: 加藤 裕之 (財)東京都医学研究機構 (30301732) ; 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) ; 竹縄 忠臣 東京大学, 医科学研究所・癌・細胞増殖大部門・腫瘍分子医学研究部, 教授 (40101315)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 16,900千円 (直接経費: 16,900千円); 2004年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円); 2003年度: 11,200千円 (直接経費: 11,200千円)
• キーワード: 脳虚血 / 低酸素反応因子 / マウスモデル / カルシニューリン / カルシウム / siRNA / 免疫抑制剤 / 血管新生 / 遅発性神経細胞死 / 虚血 / カルシウム受容体 / 遺伝子解析 / サイクロスポリンA / FK506

研究概要

脳卒中の治療薬開発の標的としてとして、カルシニューリン・サイクロフィリンDを介する情報伝連系に関してこれまで報告してきた。この機序をさらに解析するため、海馬スライスを用いた虚血時の細胞内カルシウムの測定を行い、虚血時に上昇するカルシウム上昇が免疫抑制剤CsAおよびFK506両者により著明に抑制された。この結果から、虚血時に反応するカルシウム受容体の存在と、カルシニューリンがこの受容体の脱リン酸化制御に関わっている可能性が示唆された。
低酸素反応性因子HIFは虚血性傷害を含めた神経変性疾愚の病因因子として置要な役割を演じていることがこれまでに報告されている。我々の実験結果から、カルシニューリンの活性化は、HIFの発現および転写活性を高め、HIFとカルシウム系との直接の関連を担っていることが判明した。さらに酵母Two hybrid法による解析を進め、HIFの斬たな結合因子を発見し、そのうちHIF2の結合因子であるInt6/elF3eは血管新生に必須のマスタースイッチとしての役割が判明した。lnt6のsiRNAを設計し、マウスの皮下に導入したところ、著明な血管斬生が起こり、lnt6がHIF2を直接制御して、細胞の増殖や血管斬生を起こすことが明らかになった。siRNAおよびlnt6 dominat negative変異体を用いた遺伝子導入マウスの作製を行った。
マウス虚血モデルは、手術時の温度管理、即ち手術野を37℃に保つためのアクリル板の覆いと、個体差による虚血効果の判定にドップラー計を用いることにより、ほぼ安定したモデルが確立できるようになった。今回計画していたPLCΔ1のKOマウスは、すでに虚血による差異が認められないとの報告のため、また、NCX2はKOマウスの供給が難しくなり本研究計画には間に合わなかった。今後マウスが使用でき次第行う予定にしている。現在は、lnt6の遺伝子導入マウスができあがりつつあり、こちらのマウスでの解析を行う予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Potent neuroprotection of CsA by inhibiting pathways involving calcinenurn and cvclophilin D in forebrain ischemia. (2005)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki, F, Uchino, H., Kristian, T., Perkins, G., Ishii, N., Siesio, B.K
  • 雑誌名: Pharmacology of Cerebral Ischemia (Medpharm Scientific Publisher Stuttart) ページ: 453-465
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Bcl-2 phosphorylation precedes caspases-3 activation and cell death after neonatal cerebral hvpoxia-ischemic iniury (2005)
  • 著者名/発表者名: Hallin, U., Kondo, E., Shibasaki, F., Blomgren, K
  • 雑誌名: Neuroscience (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Calcium Signal-induced Coffilin Dephosphorylation is Mediated by Slingshot via Calcineurin. (2005)
  • 著者名/発表者名: Wang, Y., Shibasaki, F., Niwa, R., Uemura, T., Mizuno, K
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Gα12/13-mediated production of reactive oxygen speicies is critical for angiotensin II receptor-induced NFAT activation in cardiac fibroblasts. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fujii, T., Onohara, N., Fukutomi, M., Nagamatsu, Y., Naruyama, Y., Kobayashi, H., Inoue, R., Sugimoto, H., Shibasaki, F., Nagao, T., Nishida, M., Kurose, H
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] T細胞アネルギーによる免疫制御 (2005)
  • 著者名/発表者名: 芝崎 太
  • 雑誌名: 日本臨床 (In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 脳蘇生における薬物療法 (2005)
  • 著者名/発表者名: 内野博之, 芝崎 太, 石井脩夫
  • 雑誌名: 蘇生 (In press)
  • NAID: 10013501306
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Potent neuroprotection of CsA by inhibiting pathways involving calcinenurn and cyclophilin D in forebrain ischemia. (2005)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki, F., Uchino, H., Kristian, T., Perkins, G., Ishii, N., Siesjo, B.K.
  • 雑誌名: Pharmacology of Cerebral Ischemia (Medpharm Scientific Publisher Stuttgart) (in press) ページ: 453-465
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Bcl-2 phosphorylation precedes caspases-3 activation and cell death after neonatal cerebral hypoxia-ischemic injury. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hallin, U., Kondo, E., Shibasaki, F., Blomgren, K.
  • 雑誌名: Neuroscience. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Calcium Signal-induced Coffilin Dephosphorylation is Mediated by Slingshot via Calcineurin. (2005)
  • 著者名/発表者名: Wang, Y., Shibasaki, F., Niwa, R., Uemura, T., Mizuno, K.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Gα12/13 -mediated production of reactive oxygen speicies is critical for angiotensin II receptor-induced NFAT activation in cardiac fibroblasts. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fujii, T., Onohara, N., Fukutomi, M., Nagamatsu, Y., Naruyama, Y., Kobayashi, H., Inoue, R., Sugimoto, H., Shibasaki, F., Nagao, T., Nishida, M., Kurose, H.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Potent neuroprotection of CsA by inhibiting pathways involving calcinenum and cyclophilin D in Forebrain ischemia. (2005)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki, F, Uchino, H., Kristian, T., Perkins, G., Ishii, N., Siesio, B.K.
  • 雑誌名: Pharmacology of Cerebral Ischemia (Medpharm Scientific Publisher Stuttgart) ページ: 453-465
• [雑誌論文] Bcl-2 phosphorylation precedes caspases-3 activation and cell death after neonatal cerebral hypoxia-ischemic injury (2005)
  • 著者名/発表者名: Hallin, J., Kondo, E., Shibasaki, F., Blomgren, K.
  • 雑誌名: Neuroscience (in press)
• [雑誌論文] Gα12/13-mediated production of reactive oxygen speicies is critical for angiotensin II receptor-induced NFAT activation in cardiac fibroblasts. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fujii, T., Onohara, N., Fukutomi, M., Nagamatsu, Y., Naruyama, Y., Kobayashi, H., Inoue, R., Sugimoto, H., Shibasaki, F., Nagao, T., Nishida, M., Kurose, H.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. (in press)
• [雑誌論文] Calcineurin inhibits Na^<2+> exchange in phenylephrine-treated hypertrophic cardiomyocytes. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yuki Katanosaka, Yuko Iwata, Yuko Kobayashi, Futoshi Shibasaki, Shigeo Wakabayashi, Munekaze Shigekawa
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 280 ページ: 5764-5772
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Histon deacetylase 7 associates with hypoxia- inducible factor 1 alpha and regulate transcriptional activity. (2004)
  • 著者名/発表者名: Koto H, Tamamizu-Kato S, Shibasaki F
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 274 ページ: 41966-41974
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Activation of the CKI-CDK-Rb-E2F pathway in full genome hepatitis C virus-expressing cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tsukiyama-Kohara K, Tone S, Maruyama I, Inoue K, Katsume A, Nuriya H, Ohmori H, Ohkawa J, Taira K, Hoshikawa Y, Shibasaki F, et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 279 ページ: 14531-14541
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Calcineurin and cyclophilin D are differential targets of neuroproctiong by immunosuppressants CsA and FK506 in ischemic brain damage. (2004)
  • 著者名/発表者名: Uchino H, Ishii N, Shibasaki F
  • 雑誌名: Acta Neurochir Suppl. 86
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 日本のTRCの現状と展望 (2004)
  • 著者名/発表者名: 芝崎 太
  • 雑誌名: Medichem News 14 ページ: 7-11
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] eTagによる癌治療効果予測 (2004)
  • 著者名/発表者名: Sharat Singh, 戸井雅和, 芝崎太
  • 雑誌名: 細胞 36 ページ: 31-35
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 新規同時他項目アッセイシステムeTagの応用 (2004)
  • 著者名/発表者名: 芝崎 太
  • 雑誌名: バイオベンチャー 18
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 虚血性神経細胞死の分子機序と薬物療法による脳保護の可能性 (2004)
  • 著者名/発表者名: 内野博之, 芝崎 太, 石井脩夫
  • 雑誌名: Life support and Anesthesia 11 ページ: 1-18
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 虚血による神経細胞死とカルシニューリン、シクロフィリン (2004)
  • 著者名/発表者名: 内野博之, 芝崎 太, 石井脩夫
  • 雑誌名: Biotherapy 18 ページ: 115-127
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] ミトコンドリア膜透過性に対するシクロスポリンの作用 (2004)
  • 著者名/発表者名: 芝崎 太, 内野博之
  • 雑誌名: 医薬ジャーナル 40 ページ: 172-177
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Calcineurin inhibits Na^+/Ca^<2+> exchange in phenylephrine-treated hypertrophic cardiomyocytes. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yuki Katanosaka, Yuko Iwata, Yuko Kobayashi, Futoshi Shibasaki, Shigeo Wakabayashi, Munekazu Shigekawa
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280[Epub ahead of print] ページ: 5764-6472
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Histon deacetylase 7 associates with hypoxia- inducible factor 1 alpha and regulate transcriptional activity. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kato H, Tamamizu-Kato S, Shibasaki F.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 274 ページ: 41966-41974
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Activation of the CKI-CDK-Rb-E2F pathway in full genome hepatitis C virus-expressing cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tsukiyama-Kohara K, Tone S, Maruyama I, Inoue K, Katsume A, Nuriya H, Ohmori H, Ohkawa J, Taira K, Hoshikawa Y, Shibasaki F, Reth M, Minatogawa Y, Kohara M.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 14531-14541
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Calcineurin and cyclophilin D are differential targets of neuroprotection by immunosuppressants CsA and FK506 in ischemic brain damage. (2004)
  • 著者名/発表者名: Uchino H, Ishii N, Shibasaki F.
  • 雑誌名: Acta Neurochir Suppl. 86 ページ: 105-111
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Calcineurin inhibits Na^+/Ca^<2+> exchange in phenylephrine-treated hypertrophic cardiomyocytes. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yuki Katanosaka, Yuko Iwata, Yuko Kobayashi, Futoshi Shibasaki Shigeo Wakabayashi, Munekazu Shigekawa
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 5764-5772
• [雑誌論文] Histon decetylase 7 associates with hypoxia inducible factor 1 alpha and regulate transcriptional activity. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kato H, Tamamizu-Kato S, Shibasaki F
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 274 ページ: 41996-41974
• [雑誌論文] Activation of the CKI-CDK-Rb-E2F pathway in full genome hepatitis C virus-expressing cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tsukiyama-Kohara K, Tone S, Maruyama I, Inoue K, Katsume A, Nuriya H, Ohmori H, Ohkawa J, Taira K, Hoshikawa Y, Shibasaki F, et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 14531-14541
• [雑誌論文] Calcineurin and cyclophilin D are differential targets of neuroprotection by immunosuppressants CsA and FK506 in ischemic brain damage. (2004)
  • 著者名/発表者名: Uchino H, Ishii N, Shibasaki F
  • 雑誌名: Acta Neurochir Suppl. 86 ページ: 105-111
• [雑誌論文] eTagによる癌治療効果予測 (2004)
  • 著者名/発表者名: Sharat Singh, 戸井雅和, 芝崎 太
  • 雑誌名: 細胞 36 ページ: 31-35
• [雑誌論文] 新規同時多項目アッセイシステムeTagの応用 (2004)
  • 著者名/発表者名: 芝崎 太
  • 雑誌名: バイオベンチャー 18 ページ: 38-40
• [雑誌論文] ミトコンドリア膜透過性にたいするシクロスポリンの作用 (2004)
  • 著者名/発表者名: 芝崎 太, 内野博之
  • 雑誌名: 医薬ジャーナル 40 ページ: 172-177
• [雑誌論文] ミトコンドリア膜透過性に対するシクロスポリンの作用。特集:シクロスポリンの作用〜解明された多様性〜 (2004)
  • 著者名/発表者名: 芝崎 太, 内野博之
  • 雑誌名: 医薬ジャーナル特集号 ページ: 30-35
• [雑誌論文] 特集「病態とアポトーシス」虚血による神経細胞死とカルシウム・カルシニューリン (2004)
  • 著者名/発表者名: 芝崎 太, 内野博之
  • 雑誌名: Biotherapy 18 ページ: 23-26
• [雑誌論文] 「脳を守るための戦略」虚血性神経細胞死の分子機序と薬物療法による脳保護の可能性 (2004)
  • 著者名/発表者名: 内野博之, 芝崎 太, 石井脩夫
  • 雑誌名: Lisa 11 ページ: 114-117
• [雑誌論文] NFAT functions as a working memory of Ca^<2+> signals in decoding Ca^<2+> oscillation (2003)
  • 著者名/発表者名: Tomida T, Hirose K, Takizawa A, Shibasaki F, Iino M
  • 雑誌名: EMBO J. 22 ページ: 3825-32
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 虚血性神経細胞死におけるカルシニューリンの役割 (2003)
  • 著者名/発表者名: 内野博之, 芝崎 太, 石井脩夫
  • 雑誌名: 臨床検査(医学書院) ページ: 12-18
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] NFAT functions as a working memory of Ca2+ signals in decoding Ca2^+ oscillation. (2003)
  • 著者名/発表者名: Tomida T, Hirose K, Takizawa A, Shibasaki F, Iino M.
  • 雑誌名: EMBO J. 22 ページ: 3825-3832
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [産業財産権] 細胞障害保護作用を有する医薬組成物 (2004)
  • 発明者名: 芝崎太, 内野博之, 坂田和彦
  • 権利者名: (財)東京都医学研究機構, 有限会社ケアティス
  • 出願年月日: 2004-03-01
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [産業財産権] オリゴヌクレオチドデンドリマーによる抗体の識別化 (2003)
  • 発明者名: 芝崎 太
  • 権利者名: (財)東京都医学研究機構, シンセラ・テクノロジーズ(株)
  • 産業財産権番号: 2004-318395
  • 出願年月日: 2003-06-01
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Tomida T, Hirose K, Takizawa A, Shibasaki F, Iino M: "NFAT functions as a working memory of Ca2+ signals in decoding Ca2^+ oscillation"EMBO J.. 22. 3825-3832 (2003)
• [文献書誌] 内野博之, 芝崎 太, 石井脩夫: "「脳を守るための戦略」虚血性神経細胞死の分子機序と薬物療法による脳保護の可能性について"Lisa. 11. 114-117 (2004)
• [文献書誌] 芝崎 太, 内田和代: "新規同時他項目アッセイシステムeTagの応用"バイオベンチャー. 18. 38-40 (2004)
• [文献書誌] 芝崎 太, 内野博之: "特集「病態とアポとーシス」虚血による神経細胞死とカルシウム・カルシニューリン"Biotherapy. 18. 23-26 (2004)
• [文献書誌] 内野博之, 芝崎 太, 石井脩夫: "虚血性神経細胞死におけるカルシニューリンの役割"臨床検査(医学書院). 12-18 (2003)