血管内皮細胞の臓器特異的な遺伝子発現制御機構のシステム的解析

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16790047
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 南 敬 東京大学, 先端科学技術研究センター, 科学技術振興特任教員 (00345141)
• キーワード: DSCR-1 / VEGF / thrombin / microarray / angiogenesis / 血管内皮細胞 / 炎症 / 転写発現

研究概要

血管内皮細胞は、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)、セリンプロテアーゼThrombin、腫瘍壊死因子TNF-αなどのアゴニストの存在により活性化される。臍帯静脈(HUVEC)を用いたこれらの血管新生関連刺激に伴う遺伝子変動の網羅的探索、時間的制御の比較システム解析から、これら活性化シグナルは転写カスケードを介して経時的に接着因子、増殖因子の発現誘導へと推移していくことが共通に認められた。そして特に刺激初期においてはthrombinとVEGFのシグナルの共通項が大きいこと。その共通項において最も強く両刺激で誘導される因子として、ダウン症候群関連因子、Down Syndrome Critical Region(DSCR)-1が見出された。RNase protection assay,ゲルシフト解析、点変異プロモーター解析、co-transfection解析よりDSCR-1はVEGF-flk-1/KDR-1及びthrombin-PAR-1の両レセプターの活性化を介して、転写因子GATA-2/-3,NF-ATc, NF-ATpが活性化され、それに続くinternal promoterの転写活性化により誘導されること。又、DSCR-1の安定的発現系をアデノウイルスから構築した状態ではNF-ATのさらなる核内移行が完全に阻害され、かつ本条件下で3次元コラーゲンゲル培養、FACS解析、マイクロアレイ解析を行った結果、DSCR-1が血管新生、炎症を含む内皮の活性化状態を顕著に抑制することが明らかとなった。さらにこの効果が実際にin vivoの系であてはまるかどうか確かめるために、マウス皮下でのmatrigel-plugアッセイ、腫瘍(メラノーマ)移植での抗癌活性を調べたところ、DSCR-1発現に基づくmatrigel内への微小血管内皮の遊走能の減少、及び腫瘍増大率の減少効果が有意に認められた。このDSCR-1が細胞内の因子であることから、これが将来毒性の少ない新規な抗血管病治療法として用いられることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] 血管新生因子のトランスクリプトーム解析 (2005)
  • 著者名/発表者名: 南 敬
  • 雑誌名: 血管医学 6 ページ: 31-40
• [雑誌論文] VEGF- and thrombin-induced termination factor, down syndrome critical region-1, attenuates endothelial cell proliferation and angiogenesis (2004)
  • 著者名/発表者名: Minami, T, Horiuchi, K., Miura, M., Abid, R., Takabe, W., Kohro, T., Ge, X., Aburatani, H., Hamakubo, T., Kodama, T., Aird, W.C.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 279 ページ: 50537-50554
• [雑誌論文] Interaction between Hex and GATA transcription factors in vascular endothelial cells inhibits flk-1/KDR-mediated VEGF signaling. (2004)
  • 著者名/発表者名: Minami, T., Murakami, T., Horiuchi, K., Miura, M., Noguchi, T., Miyazaki, J.I., Hamakubo, T., Aird, W.C., Kodama, T.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 20626-20635
• [雑誌論文] Thrombin and Phenotype Modulation of the Endothelium (2004)
  • 著者名/発表者名: Minami, T., Sugiyama, A., Wu, SQ., Abid, R., Kodama, T., Aird, W.C.
  • 雑誌名: Arterioscler.Thromb.Vasc.Biol. 24 ページ: 41-53
• [雑誌論文] トロンビンを介する内皮細胞の機能調節 (2004)
  • 著者名/発表者名: 南 敬
  • 雑誌名: ATVB 日本語版 9 ページ: 16-31
• [図書] Endothelial Biomedicine (2005)
  • 著者名/発表者名: Minami, T
  • 出版者: Cambridge Press(出版予定)
• [産業財産権] 癌の治療および治療薬 (2005)
  • 発明者名: 南 敬
  • 権利者名: 南 敬, 児玉 龍彦, 浜窪 隆雄, 林 昌弘, 岩成 宏子
  • 産業財産権番号: PCT/JP2005/3032
  • 出願年月日: 2005-02-24