重症心不全の遺伝子治療の前臨床試験

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14207033
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 豊岡 照彦 東京大学, 保健管理センター, 教授 (00146151)
• 研究分担者: 徳永 勝士 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (40163977) ; 小澤 敬也 自治医科大学, 遺伝子治療部, 教授 (30137707) ; 倉地 幸徳 産業総合技術研究所, ジーンデスカバリーセンター, センター長(研究職) (70344223) ; 上原 誉志夫 東京大学, 保健管理センター, 助教授 (40184965)
• キーワード: 心不全 / 遺伝子治療 / 細胞膜の透過性 / ジストロフィン / 拡張型心筋症 / サルゴグリカン / 細胞移植 / rAAVベクター

研究概要

当初の計画に従い、研究を推進した結果、下記の成果を得た。
(1)心不全一般の重症化に関する新規概念の提唱と遺伝子治療効果の確認。
従来TO-心筋症ハムスターとヒト症例において我々が同定したδ-SG遺伝子の欠損が拡張型心筋症(DCM)を来たすと考えていたが、本年度の研究の結果、心不全の重症化に伴い心筋細胞膜の透過性が亢進してジストロフィンが心筋細胞膜より細胞質へ遊離(translocation)し、断片化する事が蛍光二重染色法とWestern blottingにより示された。この病理像はrAAVによる遺伝子長期治療により改善した。更に後天的なisoproterenol負荷によるラット急性心不全モデルでもジストロフィンの崩壊、膜の脆弱化が確認され、これらの病態は先天性、後天性、急性及び慢性を問わず共通していた。以上の結果はδ-SG遺伝子欠損の一義的な原因ではなく、「心不全の重症化は筋ジストロフィー様の変性が心筋細胞特異的に起きる」事で説明される。また上記ジストロフィンの崩壊はヒトDCMの心筋でも認められた。この結果は心不全の重症化機構に関して画期的な概念を提供するものとして、2004年度にProc.Natl.Acad.Sci.USA.に掲載される予定である。更に心筋梗塞後の心不全について残存部位の心筋細胞についても同様のジストロフィンの崩壊を報告した(Yoshida H, et al. Cardiovasc Res. 2003)。
(2)DCMの責任遺伝子の新たな解析法の開発。
上記遺伝子治療は当然、正確な遺伝子診断に基付いて行う必要が有る。従来のPCRによる遺伝子増幅後にSSCP、制限酵素による切断の有無等で変異を予想し、最終的にdirect sequenceで遺伝子配列を決定するまでには多大の時間と経費が必要であった。筆者らは蛍光ラベルしたoligonucleotideを用いて、PCR産物の散乱振幅と周波数解析から遺伝子変異の有無を極めて安価、かつ短時間で解析する手技を開発して、文献発表した(Hori K, et al., Curr Pharm Biotecnol., 2003)。

研究成果

• [文献書誌] Hakamada-Taguchi R, Uehara Y, et al.: "Inhibition of hydroxymethylglutaryl-coenzyme a reductase reduces Th1 development and promotes Th2 development."Circ.Res.. 93:2003. 948-956 (2003)
• [文献書誌] Koizumi T, Hikiji H, Takato T, et al.: "Cell density and growth-dependent down-regulation of both intracellular calcium responses to agonist stimuli and expression of smooth-surfaced endoplasmic reticulum in MC_3T_3-E_1 osteoblast-like cells."J.Biol.Chem.. 278. 6433-6439 (2003)
• [文献書誌] Numabe A, Ara N, Hakamada Taguchi R, et al.: "Effects of the anti-platelet aggregation drug dilazep on cognitive function in Dahl salt-sensitive rats."Hypertens.Res.. 26. 185-191 (2003)
• [文献書誌] Abe T, Hikiji H, Takato T, et al.: "Targeting of iNOS with antisense DNA plasmid prevents cytokine-induced reduction of osteoblastic activity."Am.J.Physiol.. 285. E614-E621 (2003)
• [文献書誌] Yoshida H, Takahashi M, Koshimizu M, et al.: "Decrease in sarcoglycans and dystrophin in failing heart following acute myocardial infarction."Cardiovasc Res.. 59. 419-427 (2003)
• [文献書誌] Hori K, Shin WS, Hemmi C, et al.: "High fidelity SNP genotyping using sequence-specific primer elongation and fluorescence correlation spectroscopy."Curr Pharm Biotechnol.. 4. 477-484 (2003)
• [文献書誌] Toyo-oka, Kawada T: "Signal transduction and cardiac hypertrophy"Kluwer Acad Publ.(Boston, Dordrecht, London). 449-459 (2003)