虚血性神経細胞死におけるカルパイン-カルパスタチン系の役割の解析

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08278240
• 研究機関: (財)東京都臨床医学総合研究所
• 研究代表者: 西道 隆臣 財団法人東京都臨床医学総合研究所, 遺伝情報研究部門, 研究員 (80205690)
• 研究分担者: 横田 正幸 財団法人東京都臨床医学総合研究所, 兵庫医科大学・医学部・脳神経外科, 助教授 (40148648)
• キーワード: カルパイン / カルパスタチン / 脳虚血 / 海馬 / カルシウム / 神経細胞死 / プロテオリシス / 老化

研究概要

虚血によって誘導される神経細胞死におけるカルパイン・カルパスタチン系の役割について以下の点を明らかにした。
[1]動物モデルにおいて、虚血時間を変化させることによって生じる神経細胞死の臨界点に着目し、これとカルパイン活性化の初期相および後期相との関連について調べた。その結果、虚血直後のカルパイン活性化ではなく、約24時間後の後期相が細胞死に連動していることが明らかになった。このことは、カルパイン活性化の阻害が、虚血後であっても、比較的早い時間であれば、神経細胞死の予防として有効であることを示唆する。
[2]カルパイン特異的阻害蛋白質であるカルパスタチンに対する特異抗体を調整し、虚血後の動態を調べた。その結果、虚血後、一過的にカルパスタチンレベルが上昇するが、その後、カルパインによる分解を受けて、断片化されることが判明した。さらに、虚血に対する耐性の強いCA2錘体細胞においては、カルパスタチンレベルが高いままで維持されることが明らかになった。カルパスタチンの神経細胞防御効果が示唆された。
[3]カルパイン活性化を阻害する薬剤としてALLNalやカルペプチンを、リポソームをキャリアとして脳に投与する系を確立した。その結果、カルパイン活性化を阻害することによって、神経細胞死を有効に抑制することに成功した。本研究の臨床応用可能性が大きく広がったと言える。

研究成果

• [文献書誌] Inomata,M.他: "Involvemont of calpain in integrin-meolited signel transdrstion." Arch. Biochem. Biophys.328. 129-134 (1996)
• [文献書誌] Mokota, M.他: "Cytotoxic fragment of amyloid precursor protein accumulates in hippocampus after globel forabrnin ischernia." J.cereb.Blood Flow Metahol. 16. 1219-1223 (1996)
• [文献書誌] Saido,T.C.他: "Amino-and Carboxyl-terminal heterogenaity of B-amyloid peptides deposited in human broin." Ncurosci Lett.215. 173-176 (1996)
• [文献書誌] Lenere,cA.他: "The E280A presonilin I mutatior Leads to a oustirot Alxheimers dyase phenotype : Increased AB42 deposition and sevme corobollar pathology." Nature Medicine. 2. 1146-1150 (1996)
• [文献書誌] Kuda,T.他: "Reduction of plasina glntamyl aminopeptidese activity in sporadic Alzheimers desease" Biochem.Biohpys.Res.Commun.231. 526-530 (1997)
• [文献書誌] Sado,T.C.: "Alzheimers disease as proteolytic disordus : Production and catabolismof β-amyloid" Neurobios.Aging. (印刷中). (1997)
• [文献書誌] 西道隆臣・丸山敬: "アルツハイマー病の分子医学" 中外医学社, 114 (1996)