デュシェンヌ型筋ジストロフィーにおける骨格筋再生障害の分子機序の解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15390281
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: National Center of Neurology and Psychiatry
• Principal Investigator: 武田 伸一 国立精神・神経センター, 神経研究所・遺伝子疾患治療研究部, 部長 (90171644)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 友子 国立精神・神経センター, 神経研究所・遺伝子疾患治療研究部, 室長 (00342931)
• Keywords: α1-syntrophin / ジストロフィン / mdx mice / DMD / オステオポンチン / 筋再生 / 筋肥大 / シグナル伝達

Research Abstract

ジストロフィン欠損による筋ジストロフィーにおいては、膜の機械的強度の低下が病態の中心であると考えられてきたが、最近では細胞内シグナル伝達機構の異常の関与も注目されている。我々はジストロフィン欠損で、二次的に形質膜から失われるジストロフィン結合タンパク質の一つであるα1-シントロフィンの欠損マウスにおいて、筋再生異常を生ずることを明らかにした(J Cell Biol 158:1097-1107,2002)。同欠損マウスにおける筋再生異常は、ジストロフィン欠損による病態の少なくとも一部を再現しているものと考えられる。そこでα1-シントロフィンの欠損による筋再生異常の分子機構を解明することを目的として研究を開始した。α1-シントロフィン欠損マウス骨格筋については、膜成分を調整し、二次元電気泳動を行って、正常マウス骨格筋の場合と比較したが、発現に差異のある場合は少なかった。蛋白質の可溶化のスラップについてさらに検討する必要がある。今年度の研究成果として、筋再生の過程をmacro-arrayを用いて網羅的に解析したところ、筋再生の初期にosteopontinの発現が高まることを見出した。Osteopontinの発現増強はNorthern blotや特異抗体を用いた免疫組織染色でも確認された(Am J Pahtol 2003)。
一方、我々が別途進めてきたアデノ随伴ウイルスベクターを用いたジストロフィン遺伝子の導入に関する研究でも、導入効率が低く、比較的少数の筋線維でジストロフィンの発現を認めた場合に、ジストロフィンを欠損したmdxマウス骨格筋では遺伝子産物陽性線維が選択的に肥大を生ずることが明らかにした。今後、α1-シントロフィン欠損マウスの再生過程で認められた筋肥大との共通性と差異を明らかにしたいと考える(Mol Ther, submitted)。

Research Products

• [Publications] Hirata A, Masuda S, Tamura T, et al.: "Expression profiling of cytokines and elated genes in regenerating skeletal muscle following cardiotoxin injection : a role for osteopontin."Ana J Pathol. 163(1). 203-215 (2003)
• [Publications] Munehira Y, Ohnishi T, Kawamoto S, et al.: "Alpha 1-syntrophin modulates turnover of ABCA1."J Biol Chem. (Epub ahead print). (2004)
• [Publications] Nishiyama A, Endo T, Takeda S, et al.: "Identification and characterization of ε-sarcoglycans in the central nervous system."Mol Brain Res. in press. (2004)
• [Publications] 武田伸一: "筋ジストロフィーの遺伝子治療"脳と発達. 36. 117-123 (2004)
• [Publications] 武田伸一: "筋ジストロフィー治療法研究の進歩-筋ジストロフィーに対する幹細胞を用いた治療に関する基盤的研究-脳科学研究の現状と課題-脳とこころの病気の解明はここまで進んだ-」"じほう. 161-174 (2003)