ＰＡＣＡＰによるドライアイの予防・治療効果の検討

2012 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 24592680
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 中町 智哉 昭和大学, 遺伝子組換え実験室, 助教 (30433840)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: ドライアイ / PACAP / マウス / 涙液 / 角膜

研究概要

ドライアイは涙液の量的または質的な異常により引き起こされる角結膜上皮障害と定義される疾患である。現在、ドライアイ治療法として人工涙液や自己血清点眼治療などが行なわれているが効果は短期間あることから、より効果的なドライアイ治療薬の創出が切望されている。また、ドライアイの原因解明および治療薬を開発するためにはドライアイモデル動物を用いた解析が必要不可欠であるが、現在までに有用なドライアイモデル動物は十分に確立されていないのが現状である。申請者はこれまでにPACAP遺伝子欠損(KO)マウスが角膜表面の角質化と涙液量の減少というヒトのドライアイと類似した症状を呈すること、さらにPACAP点眼により涙液分泌量が増加することを報告した。そこで本年度は、PACAPをPACAPKOマウスに連続点眼実験を行ったところ、PACAPKOマウスでも優位な涙液分泌促進効果が認められ、さらに生理的食塩水点眼と比較して角膜障害の進行が抑制された。さらに、PACAPKOマウスではAQP5の涙腺細胞膜での発現が低下していることが示唆されたが、AQP5とマウスの涙液分泌との直接的な関連性については明らかにされていなかった。そこでマウス涙腺に対して in vivo siRNAによりAQP5特異的発現量を低下させた結果、対照群と比較して涙液分泌量の低下が認められ、さらにPACAP点眼による涙液分泌促進作用が減弱した。この結果から、PACAPによる涙液分泌誘導作用にはAQP5が重要な役割を担っていると考えられる。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

計画当初目標としていたPACAPによる涙液分泌促進機構についての解析、および角膜保護作用評価に実験系の確立についておおむね予定通りの進行状況である。

今後の研究の推進方策

今後は角膜障害動物モデルを作成し、PACAP点眼による角膜保護効果を評価する一方、涙液分泌を抑制させた場合の角膜治癒速度とPACAPの効果について合わせて研究を進めていく予定です。

次年度の研究費の使用計画

動物実験では角膜障害モデルの作成がメインの仕事となるため、動物およびその飼育費用、また手術に用いる麻酔薬などに研究費が必要になる。さらに、角膜上皮の初代培養細胞を確立する為、培養に必要な試薬（培地、成長因子、プレート、各種アッセイ試薬）が必要になる。

研究成果

• [雑誌論文] Impaired response to hypoxia in the respiratory center is a major cause of neonatal death of the PACAP-knockout mouse. (2013)
  • 著者名/発表者名: Arata S, Nakamachi T, Onimaru H, Hashimoto H, Shioda S
  • 雑誌名: Eur J Neurosci. 巻: 37(3) ページ: 407-16
  • DOI: 10.1111/ejn.
  • 査読あり
• [雑誌論文] IL-6 and PACAP receptor expression and localization after global brain ischemia in mice. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamachi T, Tsuchida M, Kagami N, Yofu S, Wada Y, Hori M, Tsuchikawa D, Yoshikawa A, Imai N, Nakamura K, Arata S, Shioda S.
  • 雑誌名: J Mol Neurosci 巻: 48(3) ページ: 518-525
  • DOI: 10.1007/s12031-012-9819-0
• [雑誌論文] Neuroprotective effect of endogenous pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide on spinal cord injury. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuchikawa D, Nakamachi T, Tsuchida M, Wada Y, Hori M, Farkas J, Yoshikawa A, Kagami N, Imai N, Shintani N, Hashimoto H, Atsumi T, Shioda S.
  • 雑誌名: J Mol Neurosci. 巻: 48(3) ページ: 508-17
  • DOI: 10.1007/s12031-012-9817-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intranasal administration of PACAP: uptake by brain and regional brain targeting with cyclodextrins. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nonaka N, Farr SA, Nakamachi T, Morley JE, Nakamura M, Shioda S, Banks WA.
  • 雑誌名: Peptides 巻: 36(2) ページ: 168-75
  • DOI: 10.1016/j.peptides.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution and protective function of pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide in the retina. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamachi T, Matkovits A, Seki T, Shioda S.
  • 雑誌名: Front Endocrinol (Lausanne). 巻: 3 ページ: 145
  • DOI: 10.3389/fendo.2012.00145.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptomics and proteomics analyses of the PACAP38 influenced ischemic brain in permanent middle cerebral artery occlusion model mice. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hori M, Nakamachi T, Rakwal R, Shibato J, Ogawa T, Aiuchi T, Tsuruyama T, Tamaki K, Shioda S.
  • 雑誌名: J Neuroinflammation. 巻: 9 ページ: 256
  • DOI: 10.1186/1742-2094-9-256.
  • 査読あり
• [雑誌論文] 中町 智哉、塩田 清二 (2012)
  • 著者名/発表者名: 神経保護因子としてのPACAP
  • 雑誌名: 生化学誌 巻: 84(7) ページ: 566-9
  • 査読あり
• [学会発表] マウスにおけるPACAPの角膜傷害治癒効果の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中町 智哉、Forkas Jozsef, 和田 悦洋、関 保、Matkovits Attila、加賀美 信幸、土田 将史、吉川 輝、杉山 公一、今井 ノリ、荒田 悟、塩田 清二
  • 学会等名: 第118回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 香川, サンポートホール高松
  • 年月日: 20130328-20130330
• [学会発表] 脳虚血後のマウス海馬におけるIL-6とPACAP受容体の発現動態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中町 智哉、土田 将史、中村 圭輔、加賀美 信幸、吉川 輝、Matkovits Attila、杉山 公一、今井 ノリ、荒田 悟、塩田 清二
  • 学会等名: 第118回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 香川, サンポートホール高松
  • 年月日: 20130328-20130330
• [学会発表] PACAP suppresses retinal neuronal damage through modulation of the activation state of retinal microglia/macrophage (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamachi T, Wada Y, Seki T, Tsuchikawa D, Hori M, Tsuchida M, Yoshikawa A, Matkovits A, Kagami N, Imai N, Arata S and Shioda S
  • 学会等名: The 42th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: New Orleasns, LA
  • 年月日: 20121013-20121017
• [学会発表] PACAP stimulates tear secretion in mouse (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamachi, Y. Aizawa, H. Ohtaki, S. Yofu, Y. Wada, T. Seki, S. Arata, N. Shintani, H. Hashimoto, A. Baba and Seiji Shioda
  • 学会等名: 19th International Symposium on Regulatory Peptides
  • 発表場所: Copenhagen, Denmark
  • 年月日: 20120820-20120823
• [学会発表] 神経ペプチドPACAPの網膜保護効果における網膜局所免疫環境の変化についての検討－網膜保護効果へのマイクログリア／マクロファージとTGF-βの寄与－ (2012)
  • 著者名/発表者名: 中町智哉・和田悦洋・遠藤貴美・中村圭輔・堀元英・土川大介・吉川輝・土田将史・加賀美信幸・今井ノリ・関保・小出良平・塩田清二
  • 学会等名: 第9回GPCR研究会
  • 発表場所: 東京, 科学未来館
  • 年月日: 20120511-20120512
• [図書] Handbook of Biologically Active Peptides, 2nd Edition (2013)
  • 著者名/発表者名: Abba Kastin
  • 総ページ数: 2032
  • 出版者: Academic Press
• [備考] 昭和大学 医学部 解剖学講座 顕微解剖学部門
  • URL: http://www.showa-u.ac.jp/sch/med/major/anat-1/index.html