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2010 年度 実績報告書

インフルエンザ脳症を誘発する感受性因子の解明を基盤にした診断・治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21790992
研究機関徳島大学

研究代表者

千田 淳司  徳島大学, 疾患酵素学研究センター, 助教 (20437651)

キーワードインフルエンザ / 脳症 / 多臓器不全(MOF) / ミトコンドリア / 脂肪酸代謝 / アデノシン三リン酸(ATP) / サイトカイン / 分子生物学
研究概要

インフルエンザ罹患患児検体あるいは本研究で作出した遺伝子欠損マウスを用いた解析により、インフルエンザの重症化には以下の2つの因子が重要であることが明らかになった。
1.共通因子
インフルエンザ罹患後に一過的に起こるサイトカインの産生が、血管内皮障害・異所性トリプシンの過剰産生を引き起こし、このトリプシンがウイルスの増殖能を活性化するサイクル「Influenza virus-Cytokine-Protease Cycle」の存在が明確になった。
2.特定因子
ミトコンドリアの脂肪酸代謝酵素であるCPT2遺伝子上に特定の多型を保因する患児(特に日本人に多い)は、インフルエンザ罹患後の高熱時に本酵素の酵素活性の低下、すなわち全身組織のエネルギー(ATP)枯渇に陥り、エネルギー需要量の多い組織(脳・心臓)では機能不全に陥りやすいことを実証した。さらに小児では糖代謝と比べ脂肪酸代謝によるATP産生の依存度が高く、本多型の保因児ではウイルス罹患時に重症化すると判断した。
以上の結果を基盤にした診断・治療法の開発を実施した。
1.診断法の開発
インフルエンザを含む多様な疾患で重症化する患者では血液を含む全身組織でATPが枯渇することを見出し、患者の未梢血中のATPの定量を基盤にした革新的な重症度診断法を開発した。
2.治療法の開発
インフルエンザの重症化の主要因は全身性のATPの枯渇、すなわちミトコンドリアの脂肪酸代謝の低下が原因であることから脂肪酸代謝の改善薬(Bezafibrate)の投薬が有効であることを見出した。他にも、脂肪酸代謝の代わりに糖代謝を亢進させてATPの枯渇を防止する治療法(ジクロロ酢酸誘導体の投薬)がインフルエンザの症状を劇的に改善することを見出した。
上述した治療法はマウスを用いた動物試験の結果であり、今後はこれらの治療法がヒトでも有効であることを慎重に検討し、評価する予定である。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (6件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Thermolabile CPT II variants and low ATP levels are closely related to severity of acute encephalopathy children2011

    • 著者名/発表者名
      Kubota M, et al.
    • 雑誌名

      Brain Development

      巻: (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of inhibitors of Toll-like receptors, protease-activated receptor-2 signalings and trypsin on influenza A virus replication and up-regulation of cellular factors in cardiomyocytes2011

    • 著者名/発表者名
      Pan H, et al.
    • 雑誌名

      The Journal of Medical Investigation

      巻: 58(1-2) ページ: 19-28

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Up-regulation of ectopic trypsin in myocardium by influenza A virus infection triggers acute myocarditis2011

    • 著者名/発表者名
      Pan H, et al.
    • 雑誌名

      Cardiovascular Research

      巻: 89(3) ページ: 595-603

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influenza virus-cytokine-protease cycle in the pathogenesis of vascular hyper-permeability in severe influenza2011

    • 著者名/発表者名
      Wang S, et al.
    • 雑誌名

      The Journal of Infectious Disease

      巻: 202(7) ページ: 991-1001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanisms of multi-organ failure in severe influenza2010

    • 著者名/発表者名
      Kido H, et al.
    • 雑誌名

      Nippon Rinsho

      巻: 68(8) ページ: 1565-1573

  • [雑誌論文] Mechanisms of matrix metalloprotease-9 up-regulation and tissue destruction in various organs in influenza A virus infection2010

    • 著者名/発表者名
      Wang S, et al.
    • 雑誌名

      The Journal of Medical Investigation

      巻: 57(1-2) ページ: 26-34

    • 査読あり
  • [雑誌論文] インフルエンザ脳症の発症原因-ミトコンドリア脂肪酸代謝障害と血管内皮細胞の膜透過性の亢進-2010

    • 著者名/発表者名
      木戸博, 他
    • 雑誌名

      最新医学

      巻: 65(1) ページ: 52-60

  • [学会発表] Effect of Bezafibrate on mitochondrial energy crisis in the fibroblast of severe influenza-associated encephalopathy patients2010

    • 著者名/発表者名
      Yao M, et al.
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会/第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(神戸市)
    • 年月日
      2010-12-10
  • [学会発表] Pathogenesis of impaired systemic energy metabohsm by severe influenza virus infection-Analysis using mouse models of defect in mitochondrial β-oxidation of long fatty acids-2010

    • 著者名/発表者名
      千田淳司, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会/第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(神戸市)
    • 年月日
      2010-12-09
  • [学会発表] Influenza-cytokine-protease cycle in the pathogenesis of vascular hyper-permeability in severe influenza and its possible treatment2010

    • 著者名/発表者名
      木戸博, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会/第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(神戸市)
    • 年月日
      2010-12-08
  • [学会発表] インフルエンザ脳症の発症メカニズムの酵素学的な解析-ウイルス罹患後に高熱で誘発されるミトコンドリアの長鎖脂肪酸代謝障害-2010

    • 著者名/発表者名
      千田淳司
    • 学会等名
      温熱生理研究会
    • 発表場所
      岡崎カンファレンスセンター(愛知県岡崎市)(招聘講演)
    • 年月日
      2010-09-10
  • [学会発表] Influenza virus-cytokine-protease cycle and mitochondrial ATP depletion are the principal mechanisms of multi-organ failure in severe influenza and therapeutic approaches2010

    • 著者名/発表者名
      Chida J, et al.
    • 学会等名
      Options for the Control of Influenza VII
    • 発表場所
      香港コンベンション&エキシビジョン・センター(香港)
    • 年月日
      2010-09-04
  • [学会発表] Up-regulation of ectopic trypsin in myocardium triggers acute myocarditis in severe influenza2010

    • 著者名/発表者名
      Pan H, et al.
    • 学会等名
      第15回日本病態プロテアーゼ学会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2010-08-21
  • [産業財産権] 病気の重症度の検査法2010

    • 発明者名
      千田淳司, 他
    • 権利者名
      国立大学法人徳島大学
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2010/125354号
    • 出願年月日
      2010-10-04
    • 外国

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公開日: 2012-07-19  

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