エリスロポエチン遺伝子発現調節機構:遺伝子治療への応用

促红细胞生成素基因表达调控机制：在基因治疗中的应用

• 批准号: 13877156
• 负责人: 長谷川 雄一
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13877156/
• 关键词: エリスロポエチン; 遺伝子発現; GATA; HIF-1; L-NMMA; 過酸化水素; カドミウム; GATA inhibitor

ヒトErythropoietin (Epo)遺伝子のプロモーター領域に存在するGATA配列に、GATAが結合してEpo遺伝子発現を負に制御している。また、エンハンサー領域にHIF-1が結合してEpo遺伝子発現を促進している。この事実のもとに以下の研究結果を得た。1)腎不全で著増するN^G-monomethyl-L-arginine(L-NMMA)に着目し、Hep3B細胞の実験系を用いて解析した。この結果、NOS拮抗阻害薬であるL-NMMAによりNO・cGMP産生は阻害され、さらにGATA結合活性・mRNA発現レベルが亢進することによりEpo遺伝子発現が抑制されて腎性貧血が発症することを報告した(Blood96(5):1716-1722,2000)2)この系にL-arginineを前処理することでL-NMMAによるNO・cGMP産生の抑制は解除される。これによりGATA結合活性・mRNA発現レベルは低下して、L-NMMAによるEpo産生抑制が解除され、腎性貧血の新規治療法となることを報告した(Kidney International.61:396-404,2002)3)H_2O_2はEpo遺伝子発現を抑制するが、HIF-1α鎖の不安定化させると共にGATA結合活性を亢進させることの両機序によることを認め報告した(分子細胞治療12vol1(6)2-8,2000)4)カドミウムによるEpo産生抑制の機序は、HIF-1結合活性の低下によるためであり、GATAの関与は認めなかった(分子細胞治療12vol1(6)2-8,2000)5)マウスEpo遺伝子のプロモーターは解明されていなかったが、ヒトEpo同様にプロモーター領域のGATA配列にGATAが結合してマウスEpo遺伝子発現を抑制していることを認め報告した(医学のあゆみ198:731-732,2001)6)睡眠時無呼吸症候群の重症例を用い、一過性の低酸素刺激による生体のEPO・VEGF反応を解析した結果、重症化するにつれHbが増加するとともにVEGFは約5倍増加したが、Epoは1.6倍と低く一過性の低酸素刺激による反応様式の相違を認め報告した(Blood.98:1255-1257,2001,Blood.99:393-394,2002)Epo遺伝子の発現に関わるkidney inducible element(KIE)を解明する目的で、YACを用いたトランスジェニックマウスでの解析により、Epo発現細胞は腎臓のinterstitial cellであり、KIEは-22Kbpから-8Kbp上流域に存在することを確認した(In preparation)。

GATA alignment and GATA binding to Erythropoietin (Epo) gene expression are negatively controlled in the presence of erythropoietin (Epo) gene. In addition, the combination of HIF-1 and Epo gene development in the ENHAN server field will promote the development of Epo gene. The results of this study are summarized as follows. 1)N-monomethyl-L-arginine(L-NMMA) was used to analyze the effects of renal insufficiency on Hep3B cells. These results are reported in the following: NOS antagonist L-NMMA inhibits NO·cGMP production, GATA binding activity mRNA expression is increased, Epo gene expression is inhibited, and renal anemia develops.(Blood96(5):1716- 1722, 2000)2) This inhibition of NO·cGMP production by L-arginine pretreatment is relieved. This is a report on GATA binding activity, mRNA expression, and inhibition of Epo production by L-NMMA.(Kidney International. 61:396- 404, 2002)3) Inhibition of H_2O_2 Epo Gene Production and Instability of HIF-1α Locks and GATA Binding Activity (Molecular Cell Therapy 12vol1(6)2- 8, 2000)4) Mechanism of Epo Production Inhibition, Low HIF-1 Binding Activity, GATA Related and Negative Recognition (Molecular Cell Therapy 12vol1(6)2- 8, 2000)5) GATA binding inhibition of Epo gene expression by GATA alignment in the field of Epo gene expression (Medicine 198:731- 732, 2001)6) Severe cases of respiratory syndrome without sleep, transient hypoxemia, and analysis of EPO and VEGF responses in vivo. Results: Severe cases of respiratory syndrome with sleep, transient hypoxemia, and transient hypoxemia.(Blood.98:1255- 1257, 2001, Blood.99:393- 394, 2002) The development of Epo gene is related to the kidney inducible element(KIE). The purpose of this study is to clarify the use of YAC In the analysis of Epo gene expression cells. The existence of KIE in the-22Kbp upper basin is confirmed.

项目成果

Imagawa S., Hasegawa Y., et al.: "L-arginine rescues decreased erythropoietin gene expression by stimulating GATA-2 with N^G-monomethyl L-arginine in Hep3B cells and N^G-nitro-L-arginine methyl-ester in BDF1 mice"Kidney International. 61. 396-404 (2002)

Imakawa S.、Hasekawa Y. 等人：“L-精氨酸通过在 Hep3B 细胞中用 N^G-单甲基 L-精氨酸和 N^G-硝基-L-精氨酸甲基-刺激 G​​ATA-2 来挽救降低的促红细胞生成素基因表达。

Imagawa S., Hasegawa Y., et al.: "Elevation of vascular endothelial growth factor in patients with obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome is not due to increased platelet counts"Blood. 99. 393-394 (2002)

今川 S.、长谷川 Y. 等人：“阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者血管内皮生长因子升高并非由于血小板计数增加所致”。

Imagawa S, Hasegawa Y, et al.: "Levels of vascular endothelial growth factor are elevated in patients with obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome"Blood. 98. 1255-1257 (2001)

今川 S、长谷川 Y 等人：“阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者的血管内皮生长因子水平升高”血液。

Imagawa S, Hasegawa Y, et al.: "L-arginine rescues decreased erythropoietin gene expression by stimulating GATA-2 with L-NMMA-"Kidney International. 61. 396-404 (2002)

今川 S、长谷川 Y 等人：“L-精氨酸通过用 L-NMMA 刺激 GATA-2 来挽救降低的促红细胞生成素基因表达——”Kidney International。

今川 重彦, 長谷川 雄一 他: "N^G-monomethyl-L-arginine(L-NMMA)のGATA-2促進によるEpo産生低下はL-arginineにより改善する"医学のあゆみ. 196. 229-230 (2001)

Shigehiko Imakawa、Yuichi Hasekawa 等人：“L-精氨酸改善了由 N^G-单甲基-L-精氨酸 (L-NMMA) 促进 GATA-2 引起的 Epo 产生减少”《医学史》196. 229-230 ( 2001）