虚血性神経細胞死の分子機構解明と治療への応用

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12308040
• 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, 研究員 (90300954)
• 研究分担者: 内野 博之 東京医科大学, 八王子医療センター・麻酔科, 助手 (60266476) ; 青木 一正 (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 (10184029) ; 加藤 しおり (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 (10333460) ; 上田 正次 雪印乳業, YS研究所, 研究所長
• キーワード: 虚血 / 細胞死 / カルシニューリン / ミトコンドリア / isomerase / 転写因子 / 低酸素

研究概要

この2年間の研究で、脳虚血に伴う遅発性神経細胞死のメカニズム解析を進めてきた。雄性Wister rat前脳虚血モデルを用い詳細な検討を行った結果、虚血性神経細胞死におけるCsAのほぼ完全な抑制効果は、(1)Bc1-2family memberで細胞誘導蛋白であるBadを介した、カルシニューリン依存性細胞死を抑制すること、(2)ミトコンドリアに発現するprolyl cis/trans isomerase、cyclophilin D(CyPD)の抑制によるミトコンドリアの安定化、(3)CREBを介したBDNF/TrkB伝達系の増強によることを報告した。これらの機序をもとに抗虚血薬の候補を探索し、新たな薬剤を選別した。動物実験では著明な抗虚血作用を示し、今後臨床応用に向けた開発を行う予定である。また、今後の解析を進める上で欠かせないマウスを用いた同モデルを確立するために、挿管用器具等の特殊な手術用器具の開発を行い、モデルの安定性を検討中である。さらには、虚血時に起こる現象として、低酸素および低グルコースに反応する転写因子としてHIF(hypoxia inducible factor)の重要性が判明し、機能解析のために酵母Two-hybrid, Three-hybrid systemを用いて、新規結合蛋白に対する遺伝子の同定を行っている。さらにHIFの各サブタイプおよび同定された遺伝子を含めたmRNAを作製し、ラット虚血性再還流モデルにおける脳組織を用いたin situ hybridizationにて部位別、虚血の影響等におけるmRNA誘導の変化を現在検討中である。

研究成果

• [文献書誌] Shibasaki, F., Hallin, U., Uchino.H: "Review : Calcineurin as a multifunctional regulator"J. Biochem.. 131. 1-15 (2002)
• [文献書誌] Yoshimoto T, Uchino H, et al.: "Cyclosporm A, but not FK506 prevents the downregulation of pnos-phorylated Akt after transient focal ischemia in the rat."Brain Res.. 899. 148-158 (2001)
• [文献書誌] Uchino, H., et al.: "Differential neuroprotection by Cyclosporin A and FK506 following ischemia cor-renonds with differing abilities to inhibit calcineurin and the mitochondrial permeability transition"Neurobiol. Dis.. (in press). (2002)
• [文献書誌] Miyata, K., Omori, N., Uchino, H., et al.: "Brain derived neurotrophic ftctor/TrkB mediates the neuroprotective effect of cyclosporin A in forebrain ischemia."Neuroscience. 105. 571-578 (2001)
• [文献書誌] Shitashige, M., et al.: "Phosphoryation of serine 70 of Bcl-2 as a possible prognostic maker in breast cancer."J. Biochem. 130. 741-748 (2001)
• [文献書誌] Uchino, H., et al.: "Differential Alteration of Immediate early Gene, c-fos, fos B, c-jun, jun B, jun D in the rat brain following transient forebrain ischemia"Brain Res. 2OO1. (in press).
• [文献書誌] Machida, K., et al.: "Inhibition of Cytochrome C release in Fas-mediated Signaling Pathway in transgenic mice induced to express hepatitis C viral Proteins."J. Biol. Chem.. 276. 12140-12146 (2001)
• [文献書誌] ZOU, Y., et al.: "Calcineurin plays a critical role in the development of pressure overload-induced cardiac hypertrophy."Circulation. 104. 97-101 (2001)
• [文献書誌] Zou, Y., Yao, A., et al.: "Isoproterenol activates extracellular signal-regulated protein kinases in cardiomyocytes through calcineurin."Circulation. 104. 102-108 (2001)
• [文献書誌] Okamoto, K., et al.: "Adenovirus-mediated transfer of p53 augments hyperthermia-in-duced apoptosis in U251 glioma cells."Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys.. 50. 525-531 (2001)
• [文献書誌] Siesjo B.K., et al.: "Mitochondrial dysfunction and maturation of brain damage after transient ischemia."Maturation Phenomenon in cerebral ischemia IV. Springer Velague U Ito (e. d. s) 2001. (in press).
• [文献書誌] Nomura, T., et al.: "Enhancement by cyclosporin A of Taxol-induced apoptosis of human urinary bladder cancer cells."Britsh J. Cancer. (in press).
• [文献書誌] Hakamata, Y., et al.: "Green fluorescent protein-transgenic rat : a tool for organ trans-plantation research."Biochem Biophys Res Commun. 286. 779-785 (2001)
• [文献書誌] Hirabayashi, M., T et al.: "A comparative study on the integration of exogenous DNA into mouse, rat rabbit, and pig genomes."Exp Anim. 50. 125-131 (2001)
• [文献書誌] Takahashi, R., Ueda, M.: "The milk protein promoter is a useful tool for developing a rat with tolerance to a human protein."Transgenic Res. 10. 571-575 (2001)