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Functional analysis of stem cell derived-Abeta phagocytic cells for the development of cell therapeutic strategies in Alzheimer's disease

Research Project

Project/Area Number 16K08286
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Pharmacology in pharmacy
Research InstitutionKyoto Pharmaceutical University

Principal Investigator

Takata Kazuyuki  京都薬科大学, 薬学部, 教授 (10434664)

Research Collaborator Ashihara Eishi  
Kitamura Yoshihisa  
Shimohama Shun  
Chisaki Yugo  
Toda Yuki  
Nakata Susumu  
Yano Yoshitaka  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsAlzheimer's disease / microglia / phagocytosis / amyloid-beta / clearance / stem cells / bone marrow cells / transplantation / アルツハイマー病 / 細胞移植療法 / 末梢血造血幹細胞 / ミクログリア様細胞 / 分化誘導 / アミロイドβ / 貪食 / iPS細胞 / クリアランス / 骨髄細胞 / ミクログリア / 認知機能 / DJ-1 / 神経保護 / シナプス / iPS / 幹細胞
Outline of Final Research Achievements

Alzheimer’s disease (AD) is a progressive neurodegenerative disease, and the development of more effective therapy is urgently required. Amyloid-β (Aβ) is thought to be a causative peptide for the development of AD. Microglia are brain immune cells and contribute to the clearance of Aβ in brains by their phagocytic function. In this study, mouse bone marrow derived-microglia like (BMDML) Aβ phagocytic cells were prepared and injected into brains of a mouse models of AD. As the results, BMDML cells recognized and decreased accumulations of Aβ in brains by their phagocytic function. Furthermore, the transplantation of BMDML cells attenuated the cognitive impairment in a model mouse of AD. Further studies using induced pluripotent stem (iPS) cells and/or embryonic stem (ES) cells are expected to contribute to the clinical application of cell therapeutic strategy against AD.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在アルツハイマー病(AD)に対する治療は期間も効能も限定的な対症療法のみである。そこで発症機序に根差したより根本的な治療法の開発が必要である。本研究では、骨髄細胞から脳の免疫担当細胞であるミクログリア様の細胞を作製して脳内に移植すると、AD発症における原因物質であるアミロイドβの脳内蓄積量が減少し、さらには認知記憶障害をも改善し得ることをADモデルマウスを用いて明らかとした。この成果は、社会問題にまで発展するADに対する全く新しい細胞治療法の開発を提案するものであり、もって人類の福祉に大きく貢献できる可能性を有する画期的な成果である。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Bone-marrow-derived microglia-like cells ameliorate brain amyloid pathology and cognitive impairment in a mouse model of Alzheimer's disease.2018

    • Author(s)
      Kawanishi S., Takata K., Itezono S., Nagayama H., Konoya S., Chisaki Y., Toda Y., Nakata S., Yano Y., Kitamura Y., Ashihara E.
    • Journal Title

      J. Alzheimer’s Dis.

      Volume: 64 Issue: 2 Pages: 563-585

    • DOI

      10.3233/jad-170994

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 認知症の克服に向けた幹細胞の応用2018

    • Author(s)
      河西翔平、高田和幸
    • Journal Title

      アグリバイオ

      Volume: 2 Pages: 79-83

    • NAID

      40021808102

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  • [Journal Article] Alpha7 nicotinic acetylcholine receptor-specific agonist DMXBA (GTS-21) attenuates Aβ accumulation through suppression of neuronal γ-secretase activity and promotion of microglial amyloid-β phagocytosis and ameliorates cognitive impairment in a mouse model of Alzheimer's disease.2018

    • Author(s)
      Takata K., et al.
    • Journal Title

      Neurobiol Aging

      Volume: 62 Pages: 197-209

    • DOI

      10.1016/j.neurobiolaging.2017.10.021

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Bone-marrow-derived microglia-like cells ameliorate brain amyloid pathology and cognitive impairment in a mouse model of Alzheimer's disease2018

    • Author(s)
      Kawanishi S., Takata K., et al.
    • Journal Title

      Journal of Alzheimer’s Disease

      Volume: 印刷中

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 脳老化タンパク質除去と幹細胞の応用2018

    • Author(s)
      河西翔平、高田和幸
    • Journal Title

      月刊「細胞」

      Volume: 50 Pages: 327-330

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  • [Journal Article] Effects of a DJ-1-binding compound on spatial learning and memory impairment in a mouse model of Alzheimer's disease2017

    • Author(s)
      Kitamura Y, Inden M, Kimoto K, Takata K, Yanagisawa D, Hijioka M, Ashihara K, Tooyama I, Shimohama S, Ariga H
    • Journal Title

      Journal of Alzheimer’s Disease

      Volume: 55 Issue: 1 Pages: 67-72

    • DOI

      10.3233/jad-160574

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Targeting innate immunity for neurodegenerative disorders of the central nervous system2016

    • Author(s)
      Katrin I. Andreasson et al.
    • Journal Title

      J. Neurochem.

      Volume: 138 Issue: 5 Pages: 653-693

    • DOI

      10.1111/jnc.13667

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ミクログリアの発生過程から迫る認知症治療戦略の開発2019

    • Author(s)
      高田和幸
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
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  • [Presentation] 幹細胞由来ミクログリア様細胞を用いた認知症細胞治療戦略2018

    • Author(s)
      高田和幸
    • Organizer
      第37回日本認知症学会学術集会
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  • [Presentation] 幹細胞由来免疫細胞を用いた認知症の治療戦略2018

    • Author(s)
      高田和幸
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      第61回日本神経化学会大会
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  • [Presentation] γ-セクレターゼ活性およびミクログリアの貪食機能を介したα7ニコチン受容体特異的刺激薬DMXBAのアミロイドβ蓄積抑制作用の解析2018

    • Author(s)
      高田和幸、黒田絵莉子、河西翔平、戸田侑紀、下濱 俊、芦原英司
    • Organizer
      日本薬学会第138年会
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  • [Presentation] 認知症克服へ向けた脳の基礎研究とその展望「脳の免疫がアルツハイマー病克服のカギを握る!?」2018

    • Author(s)
      高田和幸
    • Organizer
      京都産業21・けいはんなオープンイノベーションセンター(KICK)第13回大学リレーセミナー
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    • Invited
  • [Presentation] 髄由来アミロイドβ貪食細胞の機能解析およびアルツハイマー病モデルマウスへの脳内移植2017

    • Author(s)
      河西翔平、高田和幸、射手園将真、長山紘子、黒田絵莉子、戸田侑紀、芦原英司
    • Organizer
      日本薬学会 第137年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2017-03-24
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  • [Presentation] マウス末梢血由来造血幹細胞からミクログリア様細胞への分化誘導とその機能解析2017

    • Author(s)
      黒田絵莉子、高田和幸、河西翔平、戸田侑紀、芦原英司
    • Organizer
      日本薬学会 第137年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2017-03-24
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  • [Presentation] iPS細胞を用いたアルツハイマー病細胞治療の可能性2017

    • Author(s)
      高田和幸
    • Organizer
      第21回大文字クラブ
    • Place of Presentation
      ベーコンラボ京都駅3階
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    • Invited
  • [Book] 認知症の早期診断技術と進行抑制/予防薬・機能性食品の開発2019

    • Author(s)
      濱進, 高田和幸
    • Total Pages
      518
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861047442
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      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] 京都薬科大学・統合薬科学系HP

    • URL

      http://labo.kyoto-phu.ac.jp/dips/index.html

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  • [Remarks] 京都薬科大学病態生理学分野ホームページ

    • URL

      http://labo.kyoto-phu.ac.jp/seiri/seiri-j.html

    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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