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細胞内の銅イオン制御による筋萎縮性側索硬化症の新規治療

通过控制细胞内铜离子治疗肌萎缩侧索硬化症的新方法

基本信息

批准号：
21659222
负责人：
小野真一
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Nihon University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21659222/
关键词：
脳神経疾患薬学蛋白質メタロチオネイン銅

项目摘要

変異SOD1は細胞内の銅恒常性を破綻させる(J Neurochem 111,181,2009)との我々の仮説に基づき、平成22年度は筋萎縮性側索硬化症(ALS)に対するmetallothionein-I(MT-I)の治療薬としての可能性をALSモデルとして汎用されるSOD1^<G93A>(変異SOD1マウス)を用いて行った。細胞内に蓄積した銅を細胞内たんぱく質であるMTが補足し、細胞内の銅環境を修復することを期待した。Recombinant metallothionein-I(r-MT)0.5mg/kgを麻痺発症後から、強制横転後30秒以内に自力で起き上がれない時点(死亡のsurrogate endpoint)まで毎日腹腔内投与した。r-MTは～7%の亜鉛を含むため、対照はPBS投与群と硫酸亜鉛投与群の2群を用意し、r-MT群、PBS群、硫酸亜鉛群の3群(各群24匹)で解析を行った。発症(onset)はPBS群94±1.3日、硫酸亜鉛群95±2.7日、r-MT群95±2.3日であったが、生存期間(survival)はPBS群122±1.9日、硫酸亜鉛群124±3.2日、r-MT群146±2.8日(p=1.17×10^<-11>)、罹病期間(発症と生存期間の差、duration)はPBS群27±2.0日、硫酸亜鉛群29±2.6日、r-MT群52±7.1(p=1.49×10^<-10>)と生存期間を17%、罹病期間を約78%延長させる効果を認めた(log-rank test)。免疫組織学的にはr-MTは脊髄で運動ニューロンとグリアへの集積を認めた。エンドポイントでは腰髄運動ニューロン数は対照群ではSOD1^<WT>に比べ半減するが、r-MT群では3/4程度の減少に留っていた(ρ<0.01)。さらに抗GFAP、抗CD11b抗体を用いた検討から、r-MT投与群ではグリア細胞活性化の抑制を認めた。変異SOD1およびユビキチン凝集体形成もr-MT投与群では抑制されていた。変異SOD1マウスは内因性MTを有するので、MT-I/MT-II knockoutマウスとの交配でMT-/MT-IIを持たない変異SOD1マウス(MT欠損SOD1マウス)を作製し、各群15匹で検討を行った。SurvivalはPBS群101±2.7日、硫酸亜鉛群103±3.6日、r-MT群126±2.2日(p=1.11×10^<-6>)、durationはPBS群17±2.4日、硫酸亜鉛群18±3.1日、r-MT群44±2.2(p=5.87×10^<-6>)とsurvivalを23%、durationは240%延長させた。組織学的所見も上記同様、運動ニューロン保護効果を示した。以上の知見から、MT投与は少なくとも変異SOD1関連ALSの治療に極めて有用と考えられる。

In 2009, SOD1 was widely used in the treatment of ALS with metallothionein-I(MT-I)<G93A>. Intracellular copper accumulation is expected to complement the intracellular copper environment Recombinant metallothionein-I(r-MT)0.5mg/kg was administered intraperitoneally daily within 30 seconds after onset of paralysis and stress. r-MT ~7% of the lead content, the corresponding PBS group and the lead sulfate group 2 groups, r-MT group, PBS group, lead sulfate group 3 groups (each group 24), analysis The onset was 94±1.3 days in PBS group, 95±2.7 days in lead sulfate group, 95±2.3 days in r-MT group, survival was 122±1.9 days in PBS group, 124±3.2 days in lead sulfate group, 146±2.8 days in r-MT group (p=1.17×10^<-11>), the duration of disease (difference between onset and survival, duration) was 27±2.0 days in PBS group, 29±2.6 days in lead sulfate group, 52±7.1 days in r-MT group (p=1.49×10^<-10>), survival was 17% longer than that in PBS group, and the duration of disease was 78% longer than that in log-rank test. Immunohistologic examination of the expression of T cells In addition<WT>, the number of waist movements in the corresponding group decreased by half compared with that in the corresponding group, and the number of r-MT decreased by 3/4 (p <0.01). In addition, anti-GFAP and anti-CD11b antibodies were used to detect and detect the inhibition of cell activation by r-MT administration. Different SOD1 and 2 groups are formed in the form of r-MT. Different SOD1 is different from intrinsic MT, MT-I/MT-II knockout is different from MT/MT-II knockout, MT-I/MT-II knockout is different from MT/MT-II knockout. Survival was 101±2.7 days in PBS group, 103±3.6 days in lead sulfate group, 126±2.2 days in r-MT group (p=1.11×10^<-6>), duration was 17±2.4 days in PBS group, 18±3.1 days in lead sulfate group, 44±2.2 days in r-MT group (p=5.87×10^<-6>), survival was 23% and duration was 240% longer. Histological findings were recorded on the same page, and the protective effects of movement were shown. The above knowledge is very useful for ALS treatment.