疾患モデル動物を用いたin vivo薬物効果pathway解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14572173
• Research Institution: National Research Institute for Child Health and Development
• Principal Investigator: 田上 昭人 国立成育医療センター研究所, 薬剤治療研究部・分子薬理研究室, 室長 (60301800)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 押川 小百合 国立成育医療センター研究所, 薬剤治療研究部, 研究員 ; 平澤 明 国立成育医療センター研究所, 薬剤治療研究部・実験薬理研究室, 室長 (70242633) ; 辻本 豪三 国立成育医療センター研究所, 薬剤治療研究部, 部長 (80172013)
• Keywords: 疾患モデル動物 / 薬物効果 / 受容体 / DNAチップ / マイクロアレイ

Research Abstract

薬理学において、従来疾患モデル動物として薬効評価に用いられている動物モデルはラット、マウス、モルモットが主であり、その遺伝子解析はヒトと比して著しく遅れており、遺伝子情報も乏しい。このような背景の疾患モデル動物における体系的かつ網羅的な遺伝子発現解析が可能となれば、従来蓄積されている疾患モデル動物を用いた膨大な生理、生化学薬理データを遺伝子変動と関連して有効に活用することができる.本年度は、作製したラット腎臓標準化cDNAマイクロアレイチップを用い、抗糸球体基底膜抗血清投与による、ヒト糸球体腎炎によく類似したラット糸球体腎炎モデルの腎臓組織における発現変動遺伝子を解析した.
解析の結果、チップ上のすべてのスポットから、Cy5およびCy3にそれぞれ由来する蛍光シグナルが検出された.チップ上のすべてのスポットについてCy5とCy3の蛍光シグナル強度をプロット解析した結果、多くのスポットについてはシグナル強度比は1にほぼ等しかったが,47個のスポットについてはシグナル強度比が2.0以上となり,遺伝子の発現上昇が認められた.特にosteopontin遺伝子では,正常群に対する糸球体腎炎誘発群の発現量比は11.1〜14.1に達し,発現の顕著な上昇が認められた.また,cDNAマイクロアレイチップによる遺伝子発現変動の解析結果は,RT-PCR法により検証した.その結果、検証対象とした何れの遺伝子においても,RT-PCR法により発現上昇が確認された.
以上の結果より、腎疾患の病態形成,病状の悪化や治療のターゲットに関連する可能性の極めて高い遺伝子群を見出すことができた.今後さらに,得られた結果と薬理データとの相関から、腎疾患の根治療法につながる創薬ターゲットを絞り込むことができると期待される。さらに、他のモデル動物(アドレナリン受容体変異動物、バソプレッシン受容体変異動物)についても作成を行っているので、疾患モデルを作成し解析を行う予定である。

Research Products

• [Publications] Tanoue A, Nasa Y, Koshimizu T, Shinoura H, Tsujimoto G, et al.: "The alpha(1D)-adrenergic receptor directly regulates arterial blood pressure via vasoconstriction"J Clin Invest.. 109. 765-775 (2002)
• [Publications] Tanoue A, Koshimizu T, Tsuchiya M, Ishii, K, Osawa M, Saeki M, Tsujimoto G.: "Two novel transcripts for human endothelin B receptor produced by RNA editing/alternative splicing from a single gene"J. Biol. Chem.. 277. 33205-33212 (2002)
• [Publications] Tanoue A, Koshimizu T, Hosoda C, Oshikawa S. Tsujimoto G, et al.: "Role of the alpha1D-adrenergic receptor in the development of salt-induced hypertension"Hypertension. 40. 101-106 (2002)
• [Publications] Yoshida N, Nishimaki Y, Tanoue A, Hirasawa A, Tsujimoto G, et al.: "SNP genotyping in the beta2-adrenergic receptor by electronic microchip assay, DHPLC, and direct sequencing"J. Hum. Genet.. 47. 500-503 (2002)
• [Publications] Koshimizu TA, Ueno S, Tanoue A, Yanagihara N, Stanko SS, Tsujimoto G.: "Heteromultimerization modulates P2X receptor functions through participating extracellular and C-terminal subdomains"J Biol Chem.. 277. 46891-46899 (2002)
• [Publications] Shinoura H, Shibata K, Hirasawa A, Tanoue A, Hashimoto K, Tsujimoto G.: "Key amino acids for differential coupling of aipha1-adrenergic receptor subtypes to Gs"Biochem Biophys Res Commun.. 299. 142-147 (2002)
• [Publications] Katsuma S, Shiojima S, Hirasawa A, Tanoue A, Yano J, Tsujimoto G, et al.: "Signalling mechanisms in sphingosine 1-phosphate-promoted mesangial cell proliferation"Genes Cells.. 7. 1217-1230 (2002)
• [Publications] Koshimizu T, Yamauchi J, Hirasawa A, Tanoue A, Tsujimoto G.: "Recent Progress in alpha 1-adrenoceptor pharmacology"Biol. Pharam. Bull.. 25. 401-408 (2002)
• [Publications] Tanoue A, Koshimizu T, Tsujimoto G: "Transgenic studies of α1-adrenergic receptor subtype function"Life Sciences. 71. 2207-2215 (2002)
• [Publications] Tsujimoto G, Tanoue A: "Alpha 1D-adrenergic receptor knockout mice display impaired vascular contractile response to catecholamines""Catecholamine Research", Advances in Behavioral Biology (Kluwer Academic/Plenum Publishers). 53. 285-288 (2002)
• [Publications] Katsuma S, Shiojima S, Hirasawa A, Tanoue A, Yano J, Tsujimoto G, et al.: "Transcriptional profiling of gene expression patterns during sphingosine 1-phosphate-induced mesangial cell proliferation"Biochem Biophys Res Commun.. 300. 577-584 (2003)
• [Publications] Shibata K, Katsuma S.Koshimizu T, Shinoura H, Hirasawa A.Tanoue A, Tsujimoto G.: "Alpha 1-adrenergic receptor subtypes differentially control the cell cycle of transfected CHO cells through a cAMP-dependent mechanism involving p27Kip1"J Biol Chem.. 278. 672-678 (2003)
• [Publications] Yoshida N, Sugiyama M, Tanoue A, Hirasawa A, Tsuijimoto G.: "Determination of a novel haplotype of beta 2 adrenergic receptor in the Japanese population by the combination of the electronic microchip assay using the nanoChip system with allelespecific PCR"Drug Metabolism and Pharmacokinetics. 17(6). 532-539 (2003)