慢性ウイルス肝炎における肝癌の成因:フリーラジカルと一酸化窒素代謝物による感染性発癌機構

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10877026
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 前田 浩 熊本大学, 医学部, 教授 (90004613)
• 研究分担者: 菅 守隆 熊本大学, 医学部, 助教授 (20154437) ; 高橋 潔 熊本大学, 医学部, 教授 (70045631) ; 赤池 孝章 熊本大学, 医学部, 助教授 (20231798) ; 藤山 重俊 熊本大学, 医学部, 教授 (20109656)
• キーワード: フリーラジカル / NO / パーオキシナイトライト / 遺伝子変異 / ウイルス感染病態 / 発癌 / ニトログアノシン

研究概要

感染・炎症において過剰に生成するスーパーオキサイドやNO由来のパーオキシナイトライト(ONOO^-)は、タンパク質や遺伝子(塩基)のニトロ化をもたらし、生体内で酸化ストレスや変異原性を発現していることが示唆されている。そこで本年度は、ONOO^-と核酸の反応を詳細に検討し、さらにウイルス遺伝子変異に対する反応性NO酸化物(特にONOO^-)の影響を検討した。その結果、ONOO^-は核酸塩基のグアニンを効率良くニトロ化し、ニトログアニン(ニトログアノシン)を生成することが分った。また、RNAのグアニンニトロ化はDNAのそれに比べ、効率良く起こり、ヌクレオシドと同程度のニトログアノシンを生成した。さらに興味深いことに、生成したニトログアノシンがシトクローム還元酵素の存在下に顕著なスーパーオキサイドを産生することを明らかにした。この結果は、炎症局所で産生したONOO^-が核酸のニトロ化をもたらし、さらに生成したニトログアノシンが活性酸素であるスーパーオキサイドを産生することで炎症の増悪をもたらす可能性を示唆している。
つづいて反応性NO酸化物のウイルス遺伝子変異について、変異のマーカーとしてgreen fluorescent protein(GFP)を組み込んだセンダイウイルス(GFP/SeV)を用いて検討した。その結果、in vitroの系においてGFP/SeVを生理的濃度のONOO^-(0.8μM)で処理すると、ウイルスの感染性が損なわれない条件下で、ウイルスゲノムに組み込まれたGFP遺伝子が変異した株が、0.5%-1.0%の頻度で出現した。また、ONOO^-がウイルスに対して99.98%の致死率を示す反応条件下では、100%の変異率が得られた。
以上の知見は、感染・炎症において過剰に生成するNOやONOO^-がウイルスゲノムの変異を促進する因子として働く可能性を示唆している。

研究成果

• [文献書誌] Sawa,T.,et al.: "Alkylperoxyl rsdical-scavenging activiry of various flavonoids and other phenolic compounds: Implications for the anti-tumor-promoter effect of vegetables"J. Agric. Food Chem.. 42. 397-402 (1999)
• [文献書誌] Fujii,S.,et al.: "Role of nitric oxide in prthogenesis of herpes simplex virus encephalitis in rats"Virology. 256. 203-212 (1999)
• [文献書誌] Glover,R. E.,et al.: "Detection of nitrosyl hemoglobin in venous blood in the treatment of sickle cell anemia with hydroxyurea"Mol. Pharmacol.. 55. 1006-1010 (1999)
• [文献書誌] Doi,K.,et al.: "Induction of haem oxygenase-1 by nitric oxide and ischaemia in experimental solid tumours and implications for tumour growth"Br. J. Cancer. 80. 1945-1954 (1999)
• [文献書誌] Inoue,K.,et al.: "Nitrosothiol formation catalyzed by ceruloplasmin : Implication for cytoprotective mechanism in vivo"J. Biol. Chem.. 274. 27069-27074 (1999)
• [文献書誌] Maeda,H.,et al.: "Free radical generation from heterocyclic amines by cytochrome b5 reductase in the presence of NADH"Cancer Letters. 143. 117-121 (1999)
• [文献書誌] Maeda,H.,et al: "Kallikerin-kinin in infection and cancer"Immunopharmacology. 43. 115-128 (1999)
• [文献書誌] Sawa,T.,et al: "Tumor-rargeting chemotherapy by a xanthine oxidase-polymer conjugate that generates oxygen-free radicals in tumor tissue"Cancer Res.. 60. 666-671 (2000)
• [文献書誌] Hori,K.,et al.: "Tumor-selective blood flow decrease induced by an angiotensin converting enzyme inhibitor, temocapril hydrochloride"Jpn. J. Cancer Res.. 91. 261-269 (2000)
• [文献書誌] Akaike,T.,et al.: "Viral mutation accelerated by nitric oxide production during infection in viio"FASEB J.. (in press). (2000)
• [文献書誌] Akaike, T., and Maeda, H.: "Nitric Oxide and Infection (ed. F. C. Fang)"Kluwer Academic/Plemum Publishing Co., New York. 19 (1999)
• [文献書誌] Akaike, T., and Maeda, H.: "Nitric Oxide (ed. L. J. Ignarro)"Academic Press, San Diego. (in press) (2000)