新規抗アルツハイマー病分子の基盤的研究:初のアルツハイマー病根治薬開発をめざして

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13307022
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 西本 征央 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (80180652)
• 研究分担者: 安川 孝史 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (60291936) ; 橋本 祐一 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (00317330) ; 新倉 貴子 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (10301491) ; 田島 裕久 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (50306833) ; 松岡 正明 慶應義塾大学, 医学部, 助教授 (70222297)
• キーワード: HN / 構造機能相関 / 分泌機構 / IGF-1 / bFGF / ADNF / 生体内発現

研究概要

研究計画通りHN分子の基礎的解析を実施した。[1]HNはPro3からPro19までを活性ドメインとする。[2]Pro3、Cys8、Leu9、Leu12、Thr13、Ser14、Pro19が[1]の17残基の活性ドメインの中の必須アミノ酸残基である、[3]Cys8はArg、もしくはLysに置換してもHNの細胞死抑制機能は低下しない、[4]Arg4とPhe6をいずれもAlaに置換えして、17残基の活性ドメイン中に存在するトリブトシン切断部位とキモトリプシン切断部位を消失させたS14G-HN(HNG)誘導体は、HNGの3-10倍に活性を上昇させる、[5]これらの細胞死抑制活性は、初代培養神経細胞におけるAβ誘導性細胞死、培養神経細胞株における家族性アルツハイマー病原因遺伝子(V642I-APP、K595N/M596L-APP、M146L-PS1、N141I-PS2)誘導性細胞死のすべてに共通であった。これらはHNの細胞死抑制作用が特異的な分子機構を介して行われること、HNはアルツハイマー病関連神経細胞死のすべてに共通の分子機構で抑制すること示している。L9R変異体は細胞外へ分泌されない一方、L9R変異体はcDNAで発現しても細胞死は抑制されないがペプチドで細胞外に加えると細胞死は抑制されることからHNは細胞外からのみ作用できることを明らかにした。HNは、IFG-I、bFGF、ADNFと共に、抗Aβ作用を有するが、すべてのアルツハイマー病原因遺伝子の誘導する細胞死を抑制する能力を有しているのはHNGのみであった。HNペプチドは3週齢正常マウスの睾丸、大腸に発現し、12週齢では睾丸に発現が限られる。ヒトでは正常大脳には、ほとんど発現が見られないが、アルツハイマー病大脳の後頭部葉神経細胞、大脳全域の反応性グリア細胞に発現が見られた。今後、HNの作用機構、調節機構に焦点をあてて検討する。

研究成果

• [文献書誌] Tajima H et al.: "Evidence for in vivo production of Humanin peptide, a neuroprotective factor against Alzheimer's disease-related insults"Neuroscience Letters. (in press). (2002)
• [文献書誌] Hashimoto Y et al.: "Neurotoxic mechanisms by Alzheimer's disease-linked N1411 mutant presenilin2"Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 300. 736-745 (2002)
• [文献書誌] Hashimoto Y et al.: "Neurotoxic mechanisms triggered by Alzheimer's disease-linked mutant M146L presenilin 1 : involvement of NO synthase via a novel pertussis toxin target"Journal of Neurochemistry. 80. 426-437 (2002)
• [文献書誌] Hashimoto Y et al.: "Detailed characterization of neuroprotection by a rescue factor Humanin against various Alzheimer's disease-relevant insults"Journal of Neuroscience. 21. 9235-9245 (2001)
• [文献書誌] Matsuda S et al.: "c-Jun N-terminal kinase (JNK)-interacting protein-lb/islet-brain-I scaffolds Alzheimer's amyloid precursor protein with JNK"Journal of Neuroscience. 21. 6597-6607 (2001)
• [文献書誌] Hashimoto Y et al.: "A rescue factor abolishing neuronal cell death by a wide spectrum of familial Alzheimer's disease genes and Aβ"Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 98. 6336-6341 (2001)
• [文献書誌] Hashimoto Y et al.: "Mechanisms of neuroprotection by a novel rescue factor Humanin from Swedish mutant amyloid precursor protein"Biochemical and Biophysical Research Communications. 283. 460-468 (2001)
• [文献書誌] Sudo H et al.: "Secreted Aβ does not mediate neurotoxicity by antibody-stimulated amyloid precursor protein"Biochemical and Biophysical Research Communications. 283. 548-556 (2001)
• [文献書誌] Niikura T et al.: "Insulin-like growth factor I (IGF-I) protects cells from apoptosis by Alzheimer's V642I mutant amyloid precursor protein throucgh IGF-I receptor in an IGF-binding protein-sensitive manner"Journal of Neuroscience. 21. 1902-1910 (2001)