抗炎症薬開発を目指したクロオキシゲナーゼのアイソザイムの研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10557021
• 研究機関: 国立循環器病センター
• 研究代表者: 田辺 忠 国立循環器病センター研究所, 薬理部, 部長 (60025624)
• 研究分担者: 蘆田 康子 武田薬品工業, 創薬第6研究所, 所長 ; 村上 誠 昭和大学, 薬学部, 助教授 (60276607) ; 室田 誠逸 東京医科歯科大学, 大学院, 教授 (50072989) ; 山本 尚三 徳島大学, 医学部, 教授 (50025607) ; 下西 学 国立循環器病センター研究所, 薬理部, 室員 (70300978) ; 横山 知永子 国立循環器病センター研究所, 薬理部, 室長 (90200914) ; 井上 裕康 国立循環器病センター研究所, 薬理部, 室長 (40183743)
• キーワード: シクロオキシゲナーゼ / アイソザイム / シクロオキシゲナーゼ-2 / アラキドン酸 / ホスホリパーゼ A_2 / 炎症 / プロスタグランジン / 生合成

研究概要

アスピリンを含む非ステロイド性抗炎症薬は、シクロオキシゲナーゼ(COX)を阻害して炎症誘起性のプロスタグランジン(PG)の合成を抑制する。現在知られている2つのCOXアイソザイムの非ステロイド或いは、ステロイド性抗炎症薬による抑制機構と炎症との関連を明らかにし、得られた知見を胃障害のない新たな抗炎症薬開発に応用することを目的に研究を行い下記の成果を得た。
1) 炎症惹起物質LPSによるCOX-2の発現は、多くの細胞において抗炎症性ステロイド・デキサメタゾン(DEX)によって抑制されるが、培養血管内皮細胞ではDEXでほとんど抑制が観察されなかった。この原因は、DEXの受容体となるグルココルチコイド受容体の発現レベルの低さに起因することを明らかにした。また、乳ガン細胞においてポリフェノニル化合物のレスベラトロールが、ホルボールエステルによるCOX-2の誘導を抑制することを見出し、その機構を明らかにした。2)マウス骨芽細胞MC3T3-E1におけるCOX-2の誘導に細胞自身が生合成したPGが関与することが関与することを見出した。さらに解析を進め、PGF受容体とPGI受容体のTNFαによる誘導を見出した。3)PG産生におけるCOX-1とCOX-2の使い分けを調べた結果、遅発応答に対応する低濃度アラキドン酸濃度ではCOX-2が、即時応答に対応するアラキドン酸濃度高濃度ではCOX-1が選択的に機能することを見出した。4)アラキドン酸を供給する細胞質ホスホリパーゼA_2(PLA_2)と特定の分泌性PLA_2(sPLA_2-IIA,V)とは共に即時、遅発PG産生に関与し、即時反応ではCOX-1とCOX-2の両者と、遅発反応ではCOX-2のみと機能関連することを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Kito,H.: "Cyclooxygenase expression in bovine aortic endothelial cells exposed to cyclic strain" Endothelium. 6. 107-112 (1998)
• [文献書誌] Takahashi,S.: "Localization of cyclooxygenase-2 and regulation of its expression in qastric ulcers in rat" Am.J.Physoiol.275. G1137-G1145 (1998)
• [文献書誌] Sabbaramaiah,K.: "Resveratrol inhibits cyclooxygenase-2 transcription and activity in phorbol ester-treated mammary epithelial cells" J.Biol Chem.273. 21875-21882 (1998)
• [文献書誌] Inoue,H.: "Glucocorticoid-mediated suppression of the promoter activity of the cyclooxygenase-2 gene is modulated by the receptor ・・・" Biochem.Biophys.Res.Commun.254. 292-298 (1999)
• [文献書誌] Juranek,I.: "Affinites of various mammalian arachidonte lipoxygenases and cyclooxgenases for molecular oxygen as substrate" Biochim.Biophys.Acta. 1436. 509-518 (1999)
• [文献書誌] Tonai,T.: "Possible involvement of interleukin-1 in cyclooxygenase-2 induction after spinal cord injury in rats" J.Neurochem.72. 302-309 (1999)
• [文献書誌] Shitashige,M.: "Different substrate utilization between prostaglandin endoperoxide H synthase-1 and -2 in NIH3T3 fibroblasts" Biochim.Biophys.Acta. 1389. 57-66 (1998)
• [文献書誌] Kuwata,H.: "Cytosolic Phospholipase A_2 is required for cytokine-induced experssion of type IIA secretory phosphlipase A_2......" J.Biol.Chem.273. 1733-1740 (1998)
• [文献書誌] Naraba,H.: "Segregated coupling of phospholipase A_2,cyclooxygenases,and terminal prostanoid synthases in different phases of ...." J.Immunol.160. 2974-2982 (1998)
• [文献書誌] Murakami,M.: "The functions of five distinct mammalian phospholipase A_2s in regulating arachidonic acid release" J.Biol.Chem.273. 14411-14423 (1998)
• [文献書誌] Tada,K.: "Induction of cyclooxygenase-2 by secretory phospholipase A_2s in nerve growth factor-stimulated rat serosal mast cells....." J.Immunol.161. 5008-5015 (1998)
• [文献書誌] Murakami,M.: "Functional Coupling between various phospholipase A_2s and cyclooxygenases in immediate and delayed prostanoid biosynthetic" J.Biol.Chem.274. 3103-3115 (1999)
• [文献書誌] 籐 博幸: "COX-1およびCOX-2の立体構造について" 現代医療. 30. 65-87 (1998)
• [文献書誌] 井上 裕康: "COX-2の転写調節" 現代医療. 31. 121-129 (1999)
• [文献書誌] 井上 裕康: "血管におけるシクロオキシゲナーゼの発現" 血管と内皮. 9. 25-32 (1999)
• [文献書誌] Toh,H.: "Cyclooxygneases:structure and evolutionary aspects ″Eicosanoids and related compounds in plants and animals″" Portland Press, 22(228) (1998)
• [文献書誌] Ueda,N.: "Mammalian lipoxygenases ″Eicosanoids and related compounds in plants and animals″" Portland Press, 22(228) (1998)
• [文献書誌] Murota,S.: "Fatty acids and eicosanoids" AOCS Press, 4 (1999)