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2011 年度 実績報告書

革新的虚血性疾患治療薬の開発を目指した一酸化窒素運搬タンパク質の創製

研究課題

研究課題/領域番号 22790162
研究機関熊本大学

研究代表者

異島 優  熊本大学, 薬学部, 助教 (00457590)

キーワードヒト血清アルブミン / 一酸化窒素 / 虚血性疾患 / S-ニトロン化 / 臓器移植 / NOトラフィックタンパク質 / 遺伝子組換え / 虚血再灌流障害
研究概要

本研究は、NOトラフィック製剤の創製と虚血性疾患、臓器移植への臨床応用のための有効性・実用性評価を最終目標とする。本年度は、前年度の評価において最も臓器保護作用が強力であったCys-34のS-ニトロン化アルブミンを大量に作製し、臓器移植時に引き起こされる冷阻血・温阻血の状況下にて、Cys-34のS-ニトロン化アルブミンが効果をもたらすか否かを検討した。具体的な方法は、冷阻血24時間や温阻血2時間、さらには、そのコンビネーションにおいて、Cys-34のS-ニトロン化アルブミン添加群と現在の臓器保存液の第一選択剤であるUniversity of Wisconsin液群で比較検討した。その結果、冷阻血時にはアポトーシスが、温阻血時にはネクロWisconsin液単独では、抗ネクローシス活性は示すものの、抗アポトーシス効果は見られなかったことを初めて明らかにした。また、興味深いことに、University of Wisconsin液へのCys-34のS-ニトロン化アルブミン添加により、著しい抗アポトーシス抑制を併せ持つバランスの取れた臓器保存液どなったことが、AST値評価や免疫組織学的評価から得られた。今回の結果は、絶妙に制御されたNOの放出能を有するCys-34のS-ニトロン化アルブミンの効果をin situ、in vitroにて評価したことに加え、冷阻血時でも抗酸化タンパク質であるHO-1が誘導することを初めて明らかにすることに繋がった。本研究は、今後脳死移植の増加に伴い、臓器保存時間の延長が望まれることが予想され、益々冷阻血時間か長くなることが懸念されている現在の臨床問題を解決する糸口に繋がる極めて重要な知見であると考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の計画では、ラットでのSNO-HSAの有用性評価をAST、ALT値を指標に行うことのみを検討していたが、本年度までに、AST、ALT値での評価はもちろんのこと、組織切片を用いた免疫組織学的評価や冷阻血・温阻血での細胞死のメカニズム解析を行えたことは、当初の計画以上に進展しているとの評価に値すると考えられる。

今後の研究の推進方策

冷阻血時や温阻血時、虚血・再灌流障害におけるSNO-HSAの有用性を見いだしてきたが、実際の肝移植モデルにおける有用性を見いだすことで、本研究は最終段階に移行できると考えられる。しがしながら、ラットにおける臓器移植モデルには、高度な技術と個体間での再現性を要するため、新たな技術を導入する必要性が生じる可能性がある。その対応策として、すでにラットにおける肝移植モデルの技術を持っている米国ピッツバーグ大学の移植外科チームとコンタクトをとっており、SNO-HSAの供給を行うこと、またはその技術の習得に短期留学をすることにより、この問題を克服できると思われる。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2012 2011

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

  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of the role of cysteine and methionine residues in the antioxidant activity of human serum albumin using recombinant mutants2012

    • 著者名/発表者名
      Iwao Y
    • 雑誌名

      IUBMB Life

      巻: 64 ページ: 450-454

    • DOI

      10.1002/iub.567

    • 査読あり
  • [雑誌論文] S-Nitrosated human serum albumin dimer is not only a novel anti-tumor drug but also a potentiator for anti-tumor drugs with augmented EPR effects2012

    • 著者名/発表者名
      Ishima Y
    • 雑誌名

      Bioconjug Chem

      巻: 23 ページ: 264-271

    • DOI

      10.1021/bc2005363

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biological characteristics of two lysines on human serum albumin in the high-affinity binding of 4Z,15Z-bilirubin-IXα revealed by phage display2012

    • 著者名/発表者名
      Minomo A
    • 雑誌名

      FEBS J

      巻: 278 ページ: 4100-4111

    • DOI

      10.1111/j.1742-4658

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cellular uptake mechanisms and responses to NO transferred from mono- and poly-S-nitrosated human serum albumin2011

    • 著者名/発表者名
      Ishima Y
    • 雑誌名

      Free Radic Res

      巻: 45 ページ: 1196-1206

    • DOI

      10.3109/10715762.2011.606814

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Human serum albumin-thioredoxin fusion protein with long blood retention property is effective in suppressing lung injury2011

    • 著者名/発表者名
      Furukawa M
    • 雑誌名

      J Control Release

      巻: 154 ページ: 189-195

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2011.05.013

    • 査読あり
  • [学会発表] Poly-SNO-アルブミンによる抗癌剤耐性克服効果と機序解明2012

    • 著者名/発表者名
      異島優
    • 学会等名
      日本薬学会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] ACUTE-PHASE PROTEIN ALPHA1-ACID GLYCOPROTEIN ACQUIRES ANTIBACTERIAL ACTIVITY THROUGH S-NITROSATION BY A NITRIC OXIDE-DEPENDENT MECHANISM2011

    • 著者名/発表者名
      Watanabe K
    • 学会等名
      日本薬物動態学会
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島県)
    • 年月日
      2011-11-17
  • [学会発表] 臓器移植保存液としてのs-ニトロン化アルブミンの有用性評価2011

    • 著者名/発表者名
      品川拓也
    • 学会等名
      日本血液代替物学会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2011-10-27
  • [学会発表] Poly-SNO-アルブミンによる抗癌剤耐性克服効果2011

    • 著者名/発表者名
      異島優
    • 学会等名
      日本DDS学会
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2011-06-10
  • [学会発表] Mono-SNO-HSAとPoly- SNO-HSAによる細胞内NO輸送機構の解明2011

    • 著者名/発表者名
      異島優
    • 学会等名
      日本NO学会
    • 発表場所
      昭和薬科大学(東京都)
    • 年月日
      2011-05-13
  • [産業財産権] S-ニトロン化α1-酸性糖タンパク質を含有する抗菌剤2011

    • 発明者名
      異島優
    • 権利者名
      ニプロ株式会社
    • 産業財産権番号
      P111N21023
    • 出願年月日
      2011-10-29

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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