低酸素反応因子HIF2αの新規抑制因子Int6の特異的RNAiによる人工血管新生

• 研究課題/領域番号: 17659087
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医化学一般
• 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: 石川 雄一郎 (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 (60349644) ; 内野 博之 東京医科大学, 八王子センター・麻酔科, 講師 (60266476) ; 砂田 芳秀 川崎医科大学, 神経内科, 教授 (00240713) ; 石川 雄一郎 (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 (92030070)
• 研究期間 (年度): 2005 – 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: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円); 2005年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: 血管新生 / HIF / 低酸素 / VEGF / siRNA / MMTV / Int6 / Two Hybrid / 低酸素反応性因子 / 閉塞性疾患 / 脳梗塞 / 心筋梗塞 / 翻訳調節因子

研究概要

低酸素ストレス応答に関与する遺伝子の中に転写因子HIF (hypoxia-inducible factor;低酸素反応性因子)が報告されている。この因子は、腫瘍の血管新生に必須であるVEGF(血管内皮細胞増殖因子)を作り出し、さらには、ミトコンドリアでのエネルギー代謝に関わる多くの解糖系酵素の転写制御を行うことが知られている。HIF自体はHIF1α、HIF2α、HIF3αの3種に大きく分かれ、通常の酸素濃度(21%)ではユビキチン・プロテアソームによって分解されているが、低酸素状態ではこの分解から免れて核内に移行することにより転写因子としてさまざまな因子の誘導を惹起する。
申請者芝崎らは、酵母Two Hybrid法を用いて、ヒトの心筋または脳のライブラリーから、HIF2αと相互作用を示す因子として新たにInt6を同定した。はもともと翻訳調節因子の1つであるeIF3e/p48であるが、マウス乳がん発症ウイルス(MMTV : Mouse Mammary Tumor Virus)がマウスに感染した際に9カ所の遺伝子座にintegrationされ、その箇所の標的遺伝子を破壊する。この破壊された遺伝子の6番目のintegrationサイトに当たることからInt6として命名された。MMTVの感染によりInt6はC末端の一部が欠損した、いわば恒常不活化型(dominant negative)変異体(Int6-ΔC)が生じ、乳がんを発症することが報告されている。詳細な検討の結果、Int6は直接HIF2αに結合し、ユビキチン・プロテアゾーム系を介して発現を抑制する調節因子であることが判明した。
さらにint6-siRNA発現ベクターを用いて、マウス皮下に導入したところ内因性のInt6の低下によるHIF2αの発現が上昇し、著明な正常血管新生が惹起された。これは、int6-siRNAが皮下の線維芽細胞に導入され、その細胞から動脈・静脈形成に必須な因子群を誘導した結果であり、その意味で、Int6/HIF2αは正常血管新生のマスタースイッチの1っであることが明らかになった。これらの結果から、合成int6-siRNAの内、内因性Int6の発現抑制に最も効果のある配列を再度検討し、最も効果のある配列を用いて、DNA/RNAキメラ法により合成したsiRNAを、ラット下肢閉塞モデルに投与したところ、著明な血管新生と症状の改善が認められた。現在、これらの結果により、アメリカFDAのPhase I Studyに入るべく準備を進めている。また、筋ジストロフィーや心筋梗塞、骨折、皮膚潰瘍などの治療目的でも開発を進めている。

研究成果

• [雑誌論文] Mammalian Tumor Suppressor Int6 Specifically Targets HIF-2αTo Degradation by Hypoxia-And pVHL-Independent Regulation (2007)
  • 著者名/発表者名: Li Chen, Kazuyo Uchida, Alexander Endler, Futoshi Shibasaki
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. (In press)
• [雑誌論文] 外傷性脳損傷モデルにおける免疫抑制剤の脳保護効果とDNAマイクロアレイによる遺伝子の網羅的捕捉 (2007)
  • 著者名/発表者名: 内野博之, 牛島一男, 池田幸穂, 諸田沙織, 石川雄一郎, 石井脩夫, 芝崎 太
  • 雑誌名: 神経外傷 (In press)
  • NAID: 10031136342
• [雑誌論文] The temporal profile of genomic responses and protein synthesis in ischemic tolerance of the rat brain induced by repeated hyperbaric oxygen. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hirata T, Cui YJ, Funakoshi T, Mizukami Y, Ishikawa YI, Shibasaki F, Matsumoto M, Sakabe T.
  • 雑誌名: Brain Res. 1 ページ: 214-222
• [雑誌論文] Effect of cyclosporin a on immediate early gene in rat global ischemia and its neuroprotection. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, T., Miyata, K., Shibasaki, F., Isshiki, A., Uchino, H.
  • 雑誌名: J Pharmacol Sci 100 ページ: 73-81
  • NAID: 10018241202
• [雑誌論文] A novel neuroprotective compound FR901459 with dual inhibition of calcineurin and cyclophilins. (2006)
  • 著者名/発表者名: Uchino, H., Morota, S., Takahashi, T., Ikeda, Y., Kudo, Y., Ishii, N., Siesjo, B.K., Shibasaki.F
  • 雑誌名: Acta Neurochir Suppl 96 ページ: 157-162
• [雑誌論文] Search for novel gene markers of traumatic brain injury by time differential microarray analysis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, Y., Uchino, H., Morota, S., Li, C., Takahashi, T., Ikeda, Y., Ishii, N., Shibasaki, F.
  • 雑誌名: Acta Neurochir Suppl 96 ページ: 163-167
• [雑誌論文] Bcl-2 phosphorylation in the BH4 domain precedes caspase-3 activation and cell death after neonatal cerebral hypoxic-ischemic injury. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hallin, U., Kondo, E., Ozaki, Y., Hagberg, H., Shibasaki, F., Blomgren, K.
  • 雑誌名: Neurobiol Dis 21 ページ: 478-486
• [雑誌論文] 脳障害のメカニズム(総説) (2006)
  • 著者名/発表者名: 内野博之, 諸田沙織, Li Chen, 高橋俊明, 工藤佳久, 池田幸穂, 石井郁夫, 芝崎 太
  • 雑誌名: 蘇生 25 ページ: 1-11
• [雑誌論文] 虚血性神経細胞死のメカニズム (2006)
  • 著者名/発表者名: 内野博之, 諸田沙織, 牛島一男, Li Chen, 高橋俊明, 工藤佳久, 池田幸穂, 石井郁夫, 芝崎 太
  • 雑誌名: 蘇生 25 ページ: 88-99
  • NAID: 10017644555
• [雑誌論文] PP2/calcineurinの脱リン酸化能測定。タンパク質の翻訳後修飾解析プロトコール (2006)
  • 著者名/発表者名: 石川雄一郎, 芝崎 太
  • 雑誌名: 実験医学 別冊 ページ: 254-259
• [雑誌論文] シクロスポリンの神経保護作用「免疫の進化-シクロスポリン20年の軌跡」 (2006)
  • 著者名/発表者名: 芝崎 太, 内野博之
  • 雑誌名: 医薬ジャーナル ページ: 256-263
• [雑誌論文] プロテオミクス創薬の現状 (2006)
  • 著者名/発表者名: 藤田芳司, 芝崎太, 内海潤
  • 雑誌名: 分子呼吸器病 10 ページ: 102-110
• [雑誌論文] 癌転移と血管新生特集「悪性腫瘍と骨」 (2006)
  • 著者名/発表者名: 陳リー, 芝崎 太
  • 雑誌名: Clinical Calcium 16 ページ: 81-87
• [雑誌論文] A Novel Neuroprotective Compound FR901459 with Dual Inhibition of Calcineurin and Cyclophilins (2006)
  • 著者名/発表者名: Uchino H, Morota S, Takahashi T, Chen Li, Ikeda Y, Kudo Y, Ishii N, Siesjo Bk, Shibasaki E
  • 雑誌名: Acta Neurochir Sppl (in press.)
• [雑誌論文] Search the Novel Genemakers for Traumatic Brain Injury by Time Differential Microarray Analysis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yu-ichiro Ishikawa, Hiroyuki Uchino, Saori Morota, Chen Li, Toshiaki Takahashi, Yukio Iked, Nagao Ishii, Futoshi Shibasaki
  • 雑誌名: Acta Neurochir Sppl (in press.)
• [雑誌論文] 癌転移と血管新生 (2006)
  • 著者名/発表者名: 芝崎 太
  • 雑誌名: Clinical Calcium (In press)
• [雑誌論文] 脳障害のメカニズム (2006)
  • 著者名/発表者名: 内野博之, 諸田沙織, Chen Li, 高橋俊明, 工藤佳久, 石井脩夫, 芝崎 太
  • 雑誌名: 蘇生 (In press)
  • NAID: 10017417823
• [雑誌論文] 外傷性脳損傷モデルにおける免疫抑制剤の脳保護効果とDNAマイクロアレイによる遺伝子の網羅的捕捉 (2006)
  • 著者名/発表者名: 内野博之, 牛島一男, 池田幸穂, 諸田沙織, 石川雄一郎, 石井脩夫, 芝崎 太
  • 雑誌名: 神経外傷 (In press)
  • NAID: 10031136342
• [雑誌論文] 脳蘇生における薬物療法 (2006)
  • 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
• [雑誌論文] Effect of Cyclosporin A on Immediate Early Gene in rat global ischemia and its neuroprotection. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tatsuo Yamaguchi, Kazuto Miyata, Futoshi Shibasaki, Atushi Isshiki, Hiroyuki Uchino:
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Science (in press.)
  • NAID: 10018241202
• [雑誌論文] Expression of phosphorylated Ser70 of Bcl-2 correlates with malignancy in human colorectal neoplasms. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kondo, E., Miyake, T., Shibata, M., Kimura, T., Iwagaki, H., Nakamura, S., Tanaka, T., Ohara, N., Ichimura, k., Oka, T., Yanai, H., Shibasaki, F., Yoshino, T.
  • 雑誌名: Clin Cancer Res 11 ページ: 7255-7263
• [雑誌論文] Calcium signal-induced cofilin dephosphorylation is mediated by Slingshot via calcineurin (2005)
  • 著者名/発表者名: Wang, Y., Shibasaki, F., Mizuno, K
  • 雑誌名: J Biol Chem 280 ページ: 12683-12689
• [雑誌論文] Calcineurin inhibits Na^+/Ca^<2+> exchange in phenylephrine-treated hypertrophic cardiomyocytes (2005)
  • 著者名/発表者名: Katanosaka Y., Iwata, Y., Kobayashi, Y., Shibasaki, F., Wakabayashi, S., Shigekawa, M
  • 雑誌名: J Biol Chem 280 ページ: 5764-5772
• [雑誌論文] Galpha12/13-mediated production of reactive oxygen species is critical for angiotensin receptor-induced NFAT activation in cardiac fibroblasts (2005)
  • 著者名/発表者名: Fujii T., Onohara, N., Maruyama, Y., Tanabe, S., Kobayashi, H., Fukutomi, M., Nagamatsu, Y., Nishihara, N., Inoue, R., Sumimoto, H., Shibasaki, F., et al.
  • 雑誌名: J Biol Chem 280 ページ: 23041-23047
• [雑誌論文] Bcl-2 phosphorylation in the domain precedes caspas-3 activation and cell death after neonatal cerebral hypoxic-ischemic injury. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hallin U, Kondo E, Ozaki Y, Hagberg H, Shibasaki F, Blomgren K.
  • 雑誌名: Neurobiol Dis. 21 ページ: 478-486
• [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 ページ: 453-465
• [雑誌論文] T細胞を介した免疫寛容の制御機構 (2005)
  • 著者名/発表者名: 芝崎 太
  • 雑誌名: 臨床免疫学 63 ページ: 407-413
• [雑誌論文] CsAの神経保護作用 免疫の進化 (2005)
  • 著者名/発表者名: 芝崎 太, 内野博之
  • 雑誌名: 医薬ジャーナル ページ: 256-263