神経温存再生をめざす研究の統合的推進

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13307001
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 木山 博資 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (00192021)
• 研究分担者: 濤川 一彦 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 助手 (50312468) ; 瀬尾 寿美子 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 助手 (70311529)
• キーワード: 神経損傷 / 神経再生 / ディファレンシャルディスプレイ / アデノウイルス / 転写因子 / 軸索伸展 / Akt / CRMP

研究概要

(1)傷神経の生存や軸索再生にかかる遺伝子の探索:本研究では新たな神経損傷関連遺伝子として、生体内の膜トラフィッキングに関係していると考えられる分子、軸索の中間径フィラメントの構成分子、損傷遺伝子修復関連分子など多くの分子が同定された。これらの機能の詳細については今後さらに研究を進めてゆく。(2)アデノウイルスによる遺伝子発現系を用いた再生関連分子の機能解析:神経特異的に目的分子の発現を可能にするプロモーターをCre発現アデノウイルスに用いることにより、Collapsin Response Mediator Protein-2(CRMP-2)とUbiquitin carboxy-terminal hydrolase L1(UCHL1)の機能解析を行なった。(3)得られた分子を生体へ遺伝子導入することで機能回復を図り、将来的な遺伝子治療の可能性を提示する:CRMP-2を軸索損傷運動ニューロンに過剰発現させることで、軸索再生の速度が約20%加速した。以上のほか、本年度の研究で、神経再生特異的な転写因子であるATF3の機能が新たに明らかになった。軸索損傷時にはATF3はcJUnとヘテロダイマーを構築することにより、cJunダイマーが細胞死をひき起こすことを防ぎ、さらにHSP27の発現を誘導することが明らかになった。また、HSP27の新たな機能としてAktの活性化が同定された。従って、神経損傷時に発現するATF3/cJunはHSP27を誘導しHSP27はAktの活性化を促すという、生存のためのカスケードが新たに確立された。この他、脳梗塞モデルや脊髄損傷モデルなどの中枢神経系の損傷モデルを用いて、これまでの研究で得られた分子群が中枢神経系の障害においても何らかの役割を果たしているかどうかについても検討を行なった。

研究成果

• [文献書誌] Nakagomi S.Suzuki Y, Namikawa K, Kiryu-Seo S, Kiyama H: "Expression of the Activating transcription factor 3 prevents c-Jun N-terminal kinase-induced neuronal death by promoting heat shock protein 27 expression and Akt activation"J Neurosci. 23(12). 5187-5196 (2003)
• [文献書誌] Suzuki Y, Nakagomi S, Namikawa K, Kiryu-Seo S, Inagaki N, Kaibuchi K, Aizawa H, Kikuchi K, Kiyama H: "Collapsin Response Mediator Protein-2 accelerates axon regeneration of nerve-injured motor neurons of rat"J Neurochem. 86(4). 1042-1050 (2003)
• [文献書誌] Ohba N, Maeda M, Nakagomi S, Muraoka M, Kiyama H: "Biphasic expression of activating transcription factor-3 in neurons after cerebral infarction"Mol Brain Res. 115(2). 147-156 (2003)
• [文献書誌] Kato R, Kiryu-Seo S, Sato Y, Hisasue S, Tsukamoto T, Kiyama H: "Cavernous nerve injury elicits GAP-43 mRNA expression but not regeneration of injured pelvic ganglion neurons"Brain Res. 986(1-2). 166-173 (2003)
• [文献書誌] Osaka H, Wang YL, Takada K, Takizawa S, Setsuie R, Li H, Sato Y, Nishikawa K, Sun YJ, Sakurai M, Harada T, Hara Y, Kimura I, Chiba S, Namikawa K, Kiyama H, Noda M, Aoki S, Wada K: "Ubiquitin carboxy-terminal hydrolase L1 binds to and stabilizes monoubiquitin in neuron"Hum Mol Genet. 12(16). 1945-1958 (2003)