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アルツハイマー病治療を目指した光酸素化反応によるAβ代謝促進機構の解明

Research Project

Project/Area Number 19J14873
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小澤 柊太  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2020: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsアルツハイマー病 / アミロイドベータ(Aβ) / 光酸素化
Outline of Research at the Start

アルツハイマー病(AD)の原因としてアミロイドβペプチド(Aβ)の凝集・蓄積が挙げられる。このことから、Aβの凝集抑制または代謝の促進がADの根本的治療に繋がることが示唆されるが、未だ有効な治療法は存在しない。
そこで我々はAβが酸素付加を受けると凝集性が低下することに着目し、光酸素化触媒の開発を行ってきた。この光酸素化触媒は光によって活性化され凝集Aβを特異的に酸素化する低分子化合物である。我々はこれまで、実際に光酸素化によってAβの凝集性を低下させることに加え、脳内では代謝を促進させる可能性を見出した。
光酸素化Aβの詳細な解析を通して、光酸素化触媒によるAD治療への可能性を探る。

Outline of Annual Research Achievements

アルツハイマー病(AD)の発症原因として、脳内にアミロイドβ(Aβ)と呼ばれるペプチドが凝集・蓄積することが挙げられる。そのため、ADの治療・予防戦略として、Aβの凝集を抑制すること、または凝集したAβを代謝に導くことが有効であると考えられる。
そこで我々は、酸素修飾を受けたAβの凝集性が低いことに着目した。そして、人工的にAβ特異的に酸素修飾を行う「光酸素化」を考案した。光酸素化とは、光によって活性化される低分子化合物(光酸素化触媒)を用いて、凝集Aβ特異的に酸素修飾を行うものである。本方法により、合成Aβに光酸素化を行ったところ、凝集Aβのさらなる凝集の抑制が可能となった。また、脳内にAβが十分に蓄積したADモデルマウスに対して光酸素化を行ったところ、凝集Aβ量の低下が確認された。この結果、光酸素化によるAβの代謝亢進が示唆され、その代謝亢進メカニズムの解明を目的に研究を行った。
光酸素化Aβの代謝亢進メカニズムを明らかにするため、脳内免疫担当細胞であるマイクログリアに着目した。マイクログリアは、①Aβを細胞内に取り込んだ後、②細胞内の酵素を用いてAβを分解することが知られている。マウスへのAβ注入実験と、マウス脳内のマイクログリアを欠失させられる薬剤PLX3397、また培養細胞系を使用し、光酸素化Aβの代謝亢進にマイクログリアが関与するかを検討した。結果として、光酸素化は脳内免疫担当細胞であるマイクログリアによるAβの取り込み速度に影響は与えないが、取り込まれた後の細胞内分解を促進する可能性、加えてその分解亢進にはリソソーム分解経路が関与することが示唆された。
以上より、光酸素化Aβの代謝亢進メカニズムの一部を解明することができた。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Catalytic photooxygenation degrades brain Aβ in vivo2021

    • Author(s)
      Nagashima Nozomu、Ozawa Shuta、Furuta Masahiro、Oi Miku、Hori Yukiko、Tomita Taisuke、Sohma Youhei、Kanai Motomu
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 7 Issue: 13 Pages: 0-1

    • DOI

      10.1126/sciadv.abc9750

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Photo-oxygenation inhibits tau amyloid formation2019

    • Author(s)
      Suzuki T*, Hori Y*, Sawazaki T, Shimizu Y, Nemoto Y, Taniguchi A, Ozawa S, Sohma Y, Kanai M, Tomita T
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 55(44) Issue: 44 Pages: 6165-6168

    • DOI

      10.1039/c9cc01728c

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] マイクログリアによる光酸素化Aβ代謝促進機構の解明2020

    • Author(s)
      小澤柊太
    • Organizer
      第39回日本認知症学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-05-29   Modified: 2024-03-26  

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