p21遺伝子導入による中枢神経系細胞のアポトーシスの回避

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09470300
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 山田 和雄 名古屋市立大学, 医学部, 教授 (90150341)
• 研究分担者: 岩田 明 名古屋市立大学, 医学部, 助手 (90275131) ; 相原 徳孝 名古屋市立大学, 医学部, 助手 (00264739) ; 中西 真 名古屋市立大学, 医学部, 助教授 (40217774) ; 加藤 泰治 名古屋市立大学, 医学部, 教授 (60094364) ; 真砂 敦夫 名古屋市立大学, 医学部, 助手 (70209419)
• キーワード: p21 / 局所脳虚血 / 軽度脳虚血 / アポトーシス / 即時遺伝子 / ストレス遺伝子 / グリア細胞 / p21強制発現

研究概要

p21遺伝子の発現を各種脳損傷モデルで検討し、他の遺伝子発現との類似性と差異を検討した。その結果、局所脳虚血モデルではp21遺伝子は虚血後12-24時間後に最も強い発現を認め、発現部位は虚血部と周辺脳および虚血側海馬であった。この発現は即時遺伝子であるc-fosやc-uin、ストレス遺伝子であるhsp70の発現よりは遅れ、これらとは異なった細胞内シグナル伝達をしていることが示唆された。また発現細胞はニューロンが中心であり、p21蛋白の発現も同時にみられることをWestern blotにより確認した(Maturation Phenomenon II)。このp21発現はアポトーシスをきたす軽度脳虚血モデルでも検討したが、虚血側海馬で24時間から120時間にわたって発現が持続した(Neuroreport 1997)。この時間には一部の細胞でアポトーシスはすでに完成していた。これらのデータから、p21は虚血損傷後の修復に関与すること、ならびにp21はアポトーシス回避のために働いていることが示唆された。同様な所見は外傷モデルでも得られた(Brain Res 1998)。次にp21の発現を制御する物質をグリア細胞株の培養系で検索したところ、プロスタグランディン誘導体でp21遺伝子と蛋白の発現が増強され、この物質がp21を介したアポトーシス回避に利用できる可能性が示唆された(J Biochem 1998)。p21を組み込んだアデノウイルスベクターを用いた脳内強制発現と治療実験については、現在施行中で、今だ結果が出ていない。

研究成果

• [文献書誌] Tanikawa M,Yamada K,et al: "Potent prostaglandin A1 analogs that suppress tumor cell growth through induction of p21 and reduction of cyclin E" J Biol Chem. 273. 18522-18527 (1998)
• [文献書誌] Katano H,Yamada Yamada K,et al: "Differential induction of immediate early gene mRNAs following cryogenic and impact trauma with/without craniotomy in rats" Brain Res. 800. 69-77 (1998)
• [文献書誌] Fuse T,Yamada K,et al: "Heat-induced apoptosis in human glioblastoma cell line A172" Neurosurgery. 42. 843-849 (1998)
• [文献書誌] Harada S,Yamada K,et al: "Subarachnoid hemorrhage induces c-fos, c-jun and hsp 70 mRNA expression in rat brain" Neuroreport. 8. 3399-3404 (1997)
• [文献書誌] Katano H,Yamada K,et al: "Marked alteration of c-fos and c-jun but not hsp 70 messenger RNA expression in rat brain after cold-induced trauma : An in situ hybridization study" Restr Neurol Neurosci. 11. 153-160 (1997)
• [文献書誌] Iwata A,Yamada K,et al: "Expression of basic fibroblast growth factor mRNA after transient focal ischemia : Comparison with expression of c-fos, c-jun, and hsp70 mRNA" J Neurotrauma. 14. 201-210 (1997)
• [文献書誌] Yamada K,et al: "Ito U et al(eds), Maturation Phenomenon in Cerebral Ischemia II" Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 27-32 (1997)
• [文献書誌] 山田和雄: "神経栄養因子.山口武典、内山真一郎、松本昌泰、峰松一夫、高木誠(編)脳卒中学The frontiers of Storokology" 医学書院, 261-270 (1998)