遺伝子導入による興奮性アミノ酸誘導性神経細胞死の抑制

2004 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 14580725
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経解剖学・神経病理学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 北尾 康子 金沢大学, 医学系研究科, 助手 (00019613)
• 研究分担者: 小川 智 金沢大学, 医学系研究科, 教授 (90283746) ; 堀 修 金沢大学, 医学系研究科, 助教授 (60303947)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2004
• キーワード: アストロサイト / 脳虚血 / 小胞体ストレス / 遺伝子治療 / グルタミン酸 / 虚血耐性

研究概要

1)虚血性神経細胞死
ORP150が小胞体に局在するストレス蛋白として、神経細胞を虚血ストレスから守りうるメカニズムを明らかにするため、本研究では海馬に対するカイニン酸負荷をパラダイムとして用い、ORP150の神経細胞保護効果を明らかにした。すなわち、興奮性アミノ酸によって引き起こされる細胞内カルシウム負荷が、小胞体に強制発現させたORP150によって緩衝され、致死的な細胞内カルシウムの上昇を抑え、神経細胞を虚血による細胞死から救済していることを明らかにした。さらに、小胞体の機能を保持することによって、虚血による神経細胞死を抑制しうることを示し、ORP150遺伝子導入による虚血性神経細胞死の制御の可能性に関しても検索した。
2)マウスにおける小脳発生での検討。
ORP150を過剰発現させたトランスジェニックマウス(TG)では、プルキンエ細胞に強いORP150の発現を認めるとともに、ORP150ノックアウトヘテロ接合体(KO)では、その発現は明らかに減弱していた。野生型マウスでは生後4日をピークにプルキンエ細胞層で活性化型Caspase-3の免疫陽性細胞が見られたが、TGでは陽性細胞数が有意に減少していた。Calbindin染色で評価したプルキンエ細胞数も生後4-20日にかけてTGで多く、KOで減少していた。小脳発生過程における神経細胞死にも小胞体を介する神経細胞死の関与を明らかにした。
3)コンフォーメーショナル病モデルとしてmegsin transgenic rat(Meg Tg)の解析
Megsinは東海大学の宮田らによって見いだされた新規serine proteinase inhibitorであり、Meg Tgのヘテロ接合体は、生後4-6ヶ月をピークに、海馬および黒質(SNpc)において神経細胞死が進む。このMeg Tgの黒質における病変が小胞体依存性の神経細胞死であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] The ER chaperone 150 kDa Oxygen Regulated Protein (ORP150) improves insulin resistance in Type 2 Diabetes Mellitus. Diabetes. (2005)
  • 著者名/発表者名: 小澤, 北尾ほか
  • 雑誌名: Diabetes. 54 ページ: 657-663
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The ER chaperone 150 kDa Oxygen Regulated Protein (ORP150) improves insulin resistance in Type 2 Diabetes Mellitus. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ozawa K, Miyazaki T, Hori O, Kitao Y, Tamatani T, Ogawa S.
  • 雑誌名: Diabetes. 54(3) ページ: 657-663
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] PR150/HSP12A regulates Purkinje cell survival : a role for endoplasmic reticulum stress in cerebellar development. (2004)
  • 著者名/発表者名: 北尾ほか
  • 雑誌名: J Neurosci. 24 ページ: 1486-1496
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] ORP150/HSP12A protects renal tubular epithelium from ischemia-induced cell death. (2004)
  • 著者名/発表者名: 板東, 北尾ほか
  • 雑誌名: FASEB J. 18 ページ: 1401-1403
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] ORP150/HSP12A regulates Purkinje cell survival : a role for endoplasmic reticulum stress in cerebellar development. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kitao Y, Hashimoto K, Matsuyama T, Iso H, Tamatani T, Hori O, Stern DM, Kano M, Ozawa K, Ogawa S.
  • 雑誌名: J Neurosci. 24 ページ: 1486-1496
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Role of Herp in the endoplasmic reticulum (ER) stress response. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hori O, Ichinoda F, Yamaguchi A, Taniguchi M, Koyama Y, Tohyama M, Stem D, Ozawa K, Kitao Y, Ogawa S.
  • 雑誌名: Genes Cells. ページ: 457-469
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Prolonged ER Stress in Hypertrophic and Failing Heart Following Aortic Constriction : Possible Contribution of ER Stress to Cardiac Myocyte Apoptosis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Okada K, Minamino T, Tsukamoto Y, Liao Y, Hirota A, Yurtani A, Ozawa K, Ogawa S, Tomoike H, Hori M, Kitakaze M.
  • 雑誌名: Circulation. 110 ページ: 705-712
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] ORP150/HSP12A protects renal tubular epithelium from ischemia-induced cell death. (2004)
  • 著者名/発表者名: Bando Y, Tsukamoto Y, Katayama T, Ozawa K, Kitao Y, Hori O, Stern DM, Yamauchi A, Ogawa S.
  • 雑誌名: FASEB J. 18 ページ: 1401-1403
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The expression of a novel stress protein 150-kDa oxygen regulated protein in sudden infant death. (2003)
  • 著者名/発表者名: Ikematsu K, Tsuda R, Kondo T, Kondo H, Ozawa K, Ogawa S, Nakasono I.
  • 雑誌名: Leg Med (Tokyo) 5 ページ: 15-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Accumulation of microglial cells expressing ELR motif-positive CXC chemokines and their receptors CXCR2 in monkey hippocanpus after ischemia-reperfusion. (2003)
  • 著者名/発表者名: Popivanova BK, Koike K, Tonchev AB, Ishida Y, Kondo T, Ogawa S, Mukaida N, Inoue M, Yamashima T.
  • 雑誌名: Brain Res 970 ページ: 195-204
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Transmission of cell stress from endoplasmic reticulum to mitochondria : enhanced expression of Lon protease (2002)
  • 著者名/発表者名: Hori, O他
  • 雑誌名: J Cell Biol. 157(7) ページ: 1151-1160
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Expression of 150-kd oxygen-regulated protein in the hippocampus suppresses delayed neuronal cell death. (2002)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, M他
  • 雑誌名: J Cereb Blood Flow Metab. 22 ページ: 979-987
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Peg3/Pw1 Is Involved in p53-mediated Cell Death Pathway in Brain Ischemia/Hypoxia. (2002)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi A, Taniguchi M, Hori O, Ogawa S, Tojo N, Matsuoka N, Miyake Si S, Kasai K, Sugimoto H, Tamatani M, Yamashita T, Tohyama M.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 277 ページ: 623-629
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Transmission of cell stress from endoplasmic reticulum to mitochondria : expression of Lon protease. (2002)
  • 著者名/発表者名: Hori O, Ichinoda F, Tamatani T, Yamaguchi A, Sato N, Ozawa K, Kitao Y, Miyazaki M, Harding HP, Ron D, Tohyama M, Stern DM, Ogawa S.
  • 雑誌名: J.Cell Biol. 157 ページ: 1151-1160
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Expression of ORP150 (150 kDa oxygen regulated protein) in the hippocampus suppresses delayed neuronal cell death. (2002)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki M, Ozawa K, Hori O, Kitao Y, Matsushita K, Ogawa S, Matsuyama T.
  • 雑誌名: J.Cereb.Blood Flow Metab. 22 ページ: 979-987
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Antitumor effect of reduction of 150-kDa oxygen-regulated protein expression on human prostate cancer cells. (2002)
  • 著者名/発表者名: Miyagi T, Hori O, Koshida K, Egawa M, Kato H, Kitagawa Y, Ozawa K, Ogawa S, Namiki M.
  • 雑誌名: Int J Urol. 9 ページ: 577-585
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Immunohistochemical detection of the 150-kDa oxygen-regulated protein in bladder cancer. (2002)
  • 著者名/発表者名: Asahi H, Koshida K, Hori O, Ogawa S, Namiki M.
  • 雑誌名: BJU Int. 90 ページ: 462-466
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より