Smad依存性の上皮・間葉系移行の抑制による増殖性硝子体網膜症の治療法の開発

• 研究課題/領域番号: 15591871
• 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: 眼科学
• 研究機関: 和歌山県立医科大学
• 研究代表者: 雑賀 司珠也 和歌山県立医科大学, 医学部, 助教授 (40254544)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円); 2006年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2005年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2004年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2003年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
• キーワード: トランスフォーミング成長因子 / 殖硝子体網膜症 / 網膜色素上皮細胞 / 上皮・間葉系移行 / Smad / シグナル伝達 / 遺伝子治療 / アデノウイルスベクター / トランスフォーミング成長因子ベータ / 増殖硝子体網膜症 / 上皮-間葉系移行 / ノックアウトマウス / 細胞培養

研究概要

これまでの本研究課題で、マウス増殖硝子体網膜症モデルでの網膜色素上皮細胞の上皮・間葉系移行や水晶体の損傷後の上皮細胞の治癒過程での上皮・間葉系移行はTGFベータ・Smad系で調節されていることを報告してきた。アデノウイルスベクターによる折制性Smad(Smad7)遺伝子導入が上皮・間葉系移行をin vivoで抑制することも報告した。さらに、Smad系を抑制する他の分子としてBMP-1、Id2、Id3の遺伝子導入でもSmad7遺伝子導入と同様の効果が得られるものの、その効果はSmad7を超えるものではなかった。BMP-7遺伝子導入でId2、Id3の発現が上昇することから、BMP-7の効果にはIdの誘導を介する機序が存在すると考えられた。逆に水晶体上皮では、Id遺伝子導入がBMP-1を誘導したが、線維芽細胞ではそのような効果は観察さなかった。一方、各種成長因子由来のシグナル伝達(MAPキナーゼ、JNK、p38)は、Smad2/3の分子内の異なる部分(middle linker)のリン酸化を介して、SmadのC末端リン酸化による活性化をさらに調節することが報告されつつあるので、独自にSmad2およびSmad3のmiddle linkerのリン酸化を特異的に認識する家兎多クローン抗体を作成した。BMP-7遺伝子導入では、middle linkerのリン酸化が高進していたが、Id遺伝子導入ではそれは観察されなかった。
これらの成果を受けて、今年度は、私が以前に報告した方法でマウスに実験的に網膜剥離を作成し、増殖硝子体網膜症モデルとした。この場合、網膜色素上皮細胞が、上皮・間葉系移行で色素上皮面や網膜に線維化病変を形成する。上皮・間葉系移行の状態は平滑筋アクチンの発現を検討することで評価した。網膜剥離作成時に眼内にアデノウイルスベクターでSmad7の遺伝子導入を行うことで、この繊維化病変の形成を抑制することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Adenoviral gene transfer of BMP-7, ld2 or ld3 suppresses injury-induced epithelial-mesenchymal transition of lens epithelium in mice. (2006)
  • 著者名/発表者名: Saika S, Ikeda K, Yamanaka O, Flanders KC, Ohnishi Y, Nakajima Y, Muragaki Y, Ooshima A
  • 雑誌名: Am J Physiol- Cell Physiol- 290
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Loss of tumor necrosis factor α potentiates transforming growth factor β-mediated pathogenic tissue response during wound healing. (2006)
  • 著者名/発表者名: Saika S, Ikeda K, Yamanaka O, Flanders KC, Okada Y, Miyamoto T, Kitano A, Ooshima A, Nakajima Y, Ohnishi Y, Kao WW
  • 雑誌名: Am J Pathol 168 ページ: 1848-1860
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] TGFβ pathobiology in the eye. (2006)
  • 著者名/発表者名: Saika S
  • 雑誌名: Lab Invest 86 ページ: 106-115
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Adenoviral gene transfer of BMP-7, Id2 or Id3 suppresses injury-induced epithelial-mesenchymal transition of lens epithelium in mice. (2006)
  • 著者名/発表者名: Saika S, Ikeda K, Yamanaka O, Flanders KC, Ohnishi Y, Nakajima Y, Muragaki Y, Ooshima A.
  • 雑誌名: Am J Physiol-Cell Physiol- 290
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] of tumor necrosis factor a potentiates transforming growth factor β-mediated pathogenic tissue response during wound healing. (2006)
  • 著者名/発表者名: Saika S, Ikeda K, Yamanaka 0, Flanders KC, Okada Y, Miyamoto T, Kitano A, Ooshima A, Nakajima Y, Ohnishi Y, Kao WW.Loss
  • 雑誌名: Am J Pathol 168 ページ: 1848-1860
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] TGFβ pathobiology in the eye (2006)
  • 著者名/発表者名: Saika S
  • 雑誌名: Lab Invest 86 ページ: 106-115
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Adenoviral gene transfer of BMP-7, Id2 or Id3 suppresses injury-induced epithelial-mesenchymal transition of lens epithelium in mice. (2006)
  • 著者名/発表者名: Saika S, Ikeda K, Yamanaka O, Flanders KC, Ohnishi Y, Nakajima Y, Muragaki Y, Ooshima A
  • 雑誌名: Am J Physiol -Cell Physiol- 290
• [雑誌論文] Therapeutic effects of adenoviral gene transfer of bone morphogenic protein-7 on a corneal alkali burn model in mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Saika S, Ikeda K, Yamanaka O, Flanders KC, Nakajima Y, Miyamoto T, Ohnishi Y, Kao WW-Y, Muragaki Y, Ooshima A.
  • 雑誌名: Lab Invest 85 ページ: 474-486
• [雑誌論文] Therapeutic effect of topical administration of SN50, an inhibitor of NF-κB, in treatment of corneal alkali burns in mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Saika S, Miyamoto T, Yamanaka O, Kato T, Ohnishi Y, Flanders KC, Ikeda K, Nakajima Y, Kao WW-Y, Sato M, Muragaki Y, Ooshima A.
  • 雑誌名: Am J Pathol 166 ページ: 1393-1403
• [雑誌論文] Expression of Smad7 in mouse eyes accelerates healing of corneal tissue following exposure to alkali. (2005)
  • 著者名/発表者名: Saika S, Ikeda K, Yamanaka O, Miyamoto T, Ohnishi Y, Sato M, Muragaki Y, Ooshim A, Nakajima Y, Kao WW-Y, Flanders KC, Roberts AB.
  • 雑誌名: Am J Pathol 166 ページ: 1405-1418
• [雑誌論文] Growth factor deposition in anterior subcapsular cataract. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ishida I, Saika S, Okada Y, Ohnishi Y.
  • 雑誌名: J Cataract Refract Surg 31 ページ: 1219-1225
• [雑誌論文] Transcriptional activation in lens epithelial cells following an ocular blunt trauma. (2005)
  • 著者名/発表者名: Shirai K, Saika S, Okada Y, Miyamoto T, Ueyama T, Ohnishi Y.
  • 雑誌名: J Cataract Refract Surg 31 ページ: 1226-1230
• [雑誌論文] Biological compatibility of polymethyl methacrylate, hydrophilic acrylic and hydrophobic acrylic intraocular lenses. (2005)
  • 著者名/発表者名: Barbour W, Saika S, Miyamoto T, Ohnishi Y.
  • 雑誌名: Ophthalmic Res 37 ページ: 255-261
• [雑誌論文] TGF-beta signal transduction in corneal wound healing as a therapeutic target. (2004)
  • 著者名/発表者名: Saika S
  • 雑誌名: Cornea 8 Suppl
• [雑誌論文] Accumulation of thrombospondin-1 in post-operative capsular fibrosis and its down-regulation in lens cells during lens fiber formation (2004)
  • 著者名/発表者名: Saika S, Miyamoto T, Ishida I, Barbour WK, Ohnishi Y, Ooshima A
  • 雑誌名: Exp Eye Res. 79(2) ページ: 147-156
• [雑誌論文] Sonic hedgehog expression and role in healing corneal epithelium (2004)
  • 著者名/発表者名: Saika S, Muragaki Y, Okada Y, Miyamoto T, Ohnishi Y, Ooshima A, Kao WW
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci 45(8) ページ: 2577-2785
• [雑誌論文] Smad3 is required for dedifferentiation of retinal pigment epithelium following retinal detachment in mice (2004)
  • 著者名/発表者名: Saika S, Kono-Saika S, Tanaka T, 他
  • 雑誌名: Lab Invest 84(10) ページ: 1245-1258
• [雑誌論文] Transient adenoviral gene transfer of Smad7 prevents injury-induced epithelial-mesenchymal transition of lens epithelium in mice (2004)
  • 著者名/発表者名: Saika S, Ikeda K, Yamanaka O, 他
  • 雑誌名: Lab Invest 84(10) ページ: 1259-1270
• [雑誌論文] Relationship between posterior capsule opacification and intraocular lens biocompatibility (2004)
  • 著者名/発表者名: Saika S
  • 雑誌名: Prog Retin Eye Res 23(3) ページ: 283-305
• [図書] 眼科プラクテイス1/術後眼内炎 (2005)
  • 著者名/発表者名: 雑賀 司珠也
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: 文光堂
• [文献書誌] Saika S, et al.: "Osteopontin ; a component of matrix in capsular opacification and subcapsular cataract."Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.. 44. 1622-1628 (2003)
• [文献書誌] Saika S, et al.: "Response of lens epithelial cells to injury ; role of lumican in epithelial-mesenchymal transition"Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.. 44. 2095-2102 (2003)
• [文献書誌] Saika S, et al.: "Role of p38 MAP kinase in regulation of cell migration and proliferation healing corneal epithelium"Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.. 45. 100-109 (2004)
• [文献書誌] Saika S, et al.: "Smad3 signaling is required for epithelial-mesenchymal transition of lens epithelium after injury"Am.J.Pathol.. 164. 651-663 (2004)
• [文献書誌] Saika S, et al.: "Sonic hedgehog. Its expression and role in healing corneal epithelium"Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.. 45(in press). (2004)