カスパーゼ活性阻害による神経細胞障害抑制の臨床応用に向けた戦略的研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12357004
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 金澤 一郎 東京大学, 医学部・附属病院, 教授 (30110498)
• 研究分担者: 村田 美穂 東京大学, 医学部・附属病院, 助手 (30282643) ; 後藤 順 東京大学, 医学部・附属病院, 助手 (10211252) ; 郭 伸 東京大学, 医学部・附属病院, 助教授 (40160981) ; 政安 裕之 第一製薬株式会社 医薬開発, 企画部, グループ長(研究職)
• キーワード: CAGリピート病 / パーキンソン病 / 蛋白質分解酵素 / カスパーゼ / カテプシン / 酵素活性阻害

研究概要

神経変性疾患に認められる共通の病変は、ある種の神経細胞群の選択的な変性・脱落である。
例えば、パーキンソン病における黒質メラニン含有細胞、筋萎縮性側索硬化症における脊髄前角細胞の選択的脱落などである。このような神経細胞の早過ぎる死のメカニズムが解明されれば、治療の方法も見いだされるという期待もある。この点については近年、変性疾患における神経細胞死はアポトーシスによるものではないかとする考えがある。事実、TUNEL法による患者組織の検索の結果からその仮説を支持するとされたこともある。また、アポトーシスの際に作動するとされるカスパーゼも、変性疾患の残存する神経細胞で活性上昇を見たとする研究結果もある。さらに、カスパーゼ阻害薬によりある種の神経細胞死が抑制されたとする報告もある。しかし、我々は注意深く実際の患者脳の病理学的検索を行ったところ、残存する神経細胞の中に多くの割合で(例えばパーキンソン病では70%以上)細胞のサイズ、細胞質の染色性、核の形態などの指標から「病的神経細胞」が存在することを見いだした。すなわち、これらの神経変性疾患においては、時間的経過が著しく早いアポトーシスが病初期から生じているのではなく、十数年に渡る長い「病的状態」の末に細胞死が生じるものであることが予想された。そこで、この仮説を検証するために、MPP^+によるSH-SY5Y細胞の細胞変性の過程を形態的および生化学的観察を行った。その結果200μM〜1mMの範囲でMPP^+濃度および培養時間依存的にヘキスト33342陽性の変性細胞が出現するものの、細胞のカスパーゼ活性には全く変化がなかった。すなわち、細胞の「形態的な病的状態」がそのまま細胞のアポトーシスを意味するものではないことが判明した。

研究成果

• [文献書誌] Y Ichikawa, J Goto, M Hattori, A Toyoda, K Ishii, SY Jeong, et al.: "The genomic structure and expression of MJD, the Machado-Joseph disease gene"Journal of Human Genetics. 46. 413-422 (2001)
• [文献書誌] H Ishiguro, K Yamada, H Sawada, K Nishi, N Ichino, et al.: "Age-dependent and tissue-specific CAG repeat instability occurs in mouse Knock-in for a mutant Huntington's disease gene"Journal of Neuroscience Research. 65. 289-297 (2001)
• [文献書誌] K Nakamura, SY Jeong, T Uchihara, M Anno, K Nagashima, et al.: "JC virus regulatory region rearrangements in the brain of a long surviving patients with progressive multifocal leukoencephalopathy"Human Molecular Genetics. 10・14. 1441-1448 (2001)
• [文献書誌] H Hashida, J Goto, T Suzuki, SY Jeong, N Masuda, T Ooie, et al.: "Single cell analysis of CAG repeat in brains of dentatorubral-pallidolluysian atrophy(DRPLA)"Journal of Neurological Sciencea. 190. 87-93 (2001)
• [文献書誌] A Iwata, M Miyake, I Kanazawa, N Nukina: "α-synuclein affects the MAPK pathway and accelerates cell death"Journal of Biological Chemistry. 276・48. 45320-45329 (2001)
• [文献書誌] I Kanazawa: "Molecular pathology of dentatorubral-pallidoluysian atrophy"In "Glutamine repeats and neurodegenerative diseases : molecular aspects" edited by P Harper et al. Oxford University Press. 12(p.249-260) (2001)