先天代謝異常症の中枢神経障害に対する新しい治療法の開発と臨床応用の研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13557070
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 難波 栄二 鳥取大学, 生命機能研究支援センター, 助教授 (40237631)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 義之 国際医療福祉大学, 臨床医学研究センター, 教授 (90010389) ; 前川 真治 鳥取大学, 生命機能研究支援センター, 助手 (70314606)
• Keywords: ケミカルシャペロン / 中枢神経 / 治療 / 低分子物質 / 先天代謝異常 / GM1-ガングリオシドーシス

Research Abstract

本研究は低分子物質を用いるケミカルシャペロン法を用いた新しい治療法の開発を目指しており、本年度は動物レベルまでの研究で画期的な発見がなされた。昨年度まで通称GalXと呼んでいたNOEV(N-Octyl-4-epi-・-valienamine)を用いてモデル細胞ならびにモデルマウスでの研究を進めた。NOEV投与によりR201C変異をもつモデル細胞において、欠損酵素であるベータガラクトシダーゼが上昇するとともに、蓄積物質GM1-ガングリオシドが減少することが確認された。さらにR201C遺伝子異常導入ノックアウトマウスを用いてNOEVを飲水中にまぜ一週間投与する研究を進めた。その結果、欠損していたベータガラクトシダーゼ活性は脳を含めてすべての臓器で大きく上昇した。さらに脳では疾患で蓄積するGM1やGA1などのガングリオシド蓄積が消失することが確認された。さらに詳細に検討してみると、この効果は神経細胞で著しいことが明らかになった。これらの成果はProc Natl Acad Sci U S A.2003 23;100(26):15912-7に報告された。
さらに、本疾患の神経変性メカニズムの詳細な解明を目的としてモデルマウスを用いて神経細胞初代培養系を確立した。ノックアウトマウスの培養小脳顆粒細胞はアポトーシスのマーカーであるアネキシンVに陽性を示し、アストロサイトはライソゾーム内にGM1の蓄積を示した。日本人の成人型で多いI51T変異をもつ培養顆粒細胞は低カリウム誘導のアポトーシスに陽性を示した。R201C変異をもつアストロサイトはNOEVにより変異酵素活性の上昇を認めた。これらの初代培養系は神経変性メカニズムの解明に必須であり、NOEVの効果を研究するのにも有用と考えられた。

Research Products

• [Publications] Matsuda J et al.: "Chemical chaperone therapy for brain pathology in G(M1)-gangliosidosis"Proc Natl Acad Sci U S A.. 100(26). 15912-15917 (2003)
• [Publications] Pipo JR et al.: "New GAA mutations in Japanese patients with GSDII (Pompe disease)"Pediatr Neurol.. 29(4). 284-287 (2003)
• [Publications] Takaura N et al.: "Attenuation of ganglioside GM1 accumulation in the brain of GM1 gangliosidosis mice by neonatal intravenous gene transfer"Gene Ther.. 10(17). 1487-1493 (2003)