疾患モデル動物を用いたin vivo薬物効果path way解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14572173
• Research Institution: NATIONAL RESEARCH INSTITUTE FOR CHIOLD 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, 部長 (60301800)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北川 葉子 国立成育医療センター研究所, 薬剤治療研究部, 研究員 ; 輿水 崇鏡 国立成育医療センター研究所, 薬剤治療研究部, 研究員
• 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、運伝子情報も乏しい。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、昨年度に引き続き、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.さらに、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心不全モデルを作成し、組織における発現変動遺伝子を解析した.
糸球体腎炎モデル解析の結果、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.心不全モデルでは、シグナル強度比が2.0以上の発現上昇が認められた遺伝子の数は35個であった.これらの遺伝子については、今後RT-PCR法により発現上昇の確認をしていく予定である.
以上の結果より、心不全や腎疾患の病態形成,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、心不全、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。

Research Products

• [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 Common.. 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. 532-539 (2003)
• [Publications] Endo F, tanaka Y, Tomoeda K, Tanoue A, Tsujimoto G, et al.: "Animal models reveals pathophysiologies of tyrosinemia."J.Nutr.. 133. 2063S-2067S (2003)
• [Publications] Chalothorn D, Tobita K, Tanoue A, Tsujimoto G, Piascik MT., et al.: "Differential cardiovascular regulatory activities of the alpha 1B and alpha 1D adrenoceptors."J.Pharmacol.Exp.Ther.. 305. 1045-1053 (2003)
• [Publications] Harasawa I, Honda K, Tanoue A, Tsujimoto G, Kamiya K, et al.: "Responses to noxious stimuli in the mice lacking alpha 1D aderenergic receptors."Neuroreport. 14(14). 1857-1860 (2003)
• [Publications] Koshimizu TA, Tanoue A, Hirasawa A, Yamauchi J, Tsujimoto G: "Recent advances in alpha1-adrenoceptor pharmacology."Pharmacology & Therapeutics.. 98. 235-244 (2003)
• [Publications] Mishima K, Tanoue A, Tsujimoto G, Iwasaki K, Fujiwara M, et al.: "Characteristic of behavioral abnormalities in alpha 1D adrenoceptors deficient mice."Behav.Brain.Res. (In press). (2003)
• [Publications] Oshikawa S, Tanoue A, Koshimizu T, Kitagawa Y, Tsujimoto G: "Vasopressin stimulates insulin release from islet cells through V1b receptors : A combined pharmacological/knockout approach."Mol.Pharmacol.. (In press). (2003)
• [Publications] Tanoue A, Ito S, Oshikawa S, Kitagawa Y, Koshimizu T, Mori T, Tsujimoto G: "The vasopressin V1b receptor critically regulates hypothalamic-pituitary-adrenal axis activity under both stress and resting conditions."J.Clin Invest.. (In press). (2003)