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Exploration of therapeutics commonly available for spinocerebellar ataxias caused by various causal genes

Research Project

Project/Area Number 19K07123
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47040:Pharmacology-related
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

Seki Takahiro  熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 准教授 (50335650)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords脊髄小脳失調症 / D-Cysteine / プルキンエ細胞 / シャペロン介在性オートファジー / グリア細胞 / 初代培養 / 小脳プルキンエ細胞
Outline of Research at the Start

脊髄小脳失調症(SCA)進行性の小脳失調及び小脳の萎縮を共通の症状とする常染色体優性遺伝性の神経変性疾患である。私は数種類のSCA原因タンパク質を初代培養小脳プルキンエ細胞に発現させると、樹状突起の発達低下を引き起こすことを解明し、SCAに共通の表現型の一つではないかと想定した。様々なSCA原因タンパク質を発現する培養小脳プルキンエ細胞をin vitro SCAモデル細胞、様々なSCA原因タンパク質を発現し、運動機能障害を示すマウスをin vivo SCAモデルマウスとし、この両者に治療効果を示す化合物を探索することにより、様々なSCAに共通に有効な治療薬の探索を試みる。

Outline of Final Research Achievements

We investigated the novel candidates of the therapeutics or preventives commonly for spinocerebellar ataxias (SCAs), which are neurodegenerative disease caused by various causal genes. We revealed that D-cysteine, which produces hydrogen sulfide in a cerebellar specific manner, alleviates the aberrant dendritic morphology of primary cultured Purkinje cells caused by the expression of SCA-causing mutant proteins and that long-term treatment of D-cysteine delays the onset of motor impairment in SCA1 model mice. These findings suggest that D-cysteine could be a novel preventive for various types of SCAs.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

SCAは常染色体優性性の神経変性疾患であり、患者の子供は1/2の確率でSCA原因遺伝子を保有する。しかしながら、SCAの有効な治療法・発症予防法は存在せず、患者の子供は発症しないことを願うことしかできないのが現状である。D-Cysteineは安全性の高いアミノ酸であるため、SCA原因遺伝子保有者が発症前からD-cysteineを慢性的に服用することで、SCAの発症を予防できる可能性が考えられ、社会的意義も大きい。また、D-cysteineは世界初の神経変性疾患予防薬となることも期待でき、学術的意義も大きい。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (61 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (15 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 15 results,  Open Access: 9 results) Presentation (46 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Hydroxychloroquine improves motor function and affords neuroprotection without inhibition of inflammation and autophagy in mice after intracerebral hemorrhage2022

    • Author(s)
      Yoshimizu Ayaka、Kinoshita Keita、Ichihara Yusei、Kurauchi Yuki、Seki Takahiro、Katsuki Hiroshi
    • Journal Title

      Journal of Neuroimmunology

      Volume: 362 Pages: 577786-577786

    • DOI

      10.1016/j.jneuroim.2021.577786

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    • Author(s)
      Ohta Tomoko、Morikawa Yuri、Sato Masahiro、Konno Ayumu、Hirai Hirokazu、Kurauchi Yuki、Hisatsune Akinori、Katsuki Hiroshi、Seki Takahiro
    • Journal Title

      Experimental Neurology

      Volume: 343 Pages: 113791-113791

    • DOI

      10.1016/j.expneurol.2021.113791

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    • Author(s)
      Yamada Yusei et al.
    • Journal Title

      British Journal of Pharmacology

      Volume: 178 Issue: 13 Pages: 2727

    • DOI

      10.1111/bph.15464

    • URL

      https://localhost/en/publications/bf79e28f-26c1-44f7-911c-ccda22d44960

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    • Author(s)
      Hori Yuria、Tsutsumi Reiho、Nasu Kento、Boateng Alex、Ashikari Yasuhiko、Sugiura Masaharu、Nakajima Makoto、Kurauchi Yuki、Hisatsune Akinori、Katsuki Hiroshi、Seki Takahiro
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 10 Issue: 5 Pages: 1090-1090

    • DOI

      10.3390/cells10051090

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      Fukaura Madoka、Ishitsuka Yoichi、Shirakawa Seiichi、Ushihama Naoki、Yamada Yusei、Kondo Yuki、Takeo Toru、Nakagata Naomi、Motoyama Keiichi、Higashi Taishi、Arima Hidetoshi、Kurauchi Yuki、Seki Takahiro、Katsuki Hiroshi、Higaki Katsumi、Matsuo Muneaki、Irie Tetsumi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Issue: 1 Pages: 452-452

    • DOI

      10.3390/ijms22010452

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      Neuropathology and Applied Neurobiology

      Volume: 47 Issue: 2 Pages: 198-209

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      Volume: 528 Issue: 1 Pages: 199-205

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      Matsumoto Kosei、Kinoshita Keita、Hijioka Masanori、Kurauchi Yuki、Hisatsune Akinori、Seki Takahiro、Masuda Takeshi、Ohtsuki Sumio、Katsuki Hiroshi
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      Neuroscience Research

      Volume: - Pages: 284-294

    • DOI

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      Matsumoto Kosei、Kinoshita Keita、Yoshimizu Ayaka、Kurauchi Yuki、Hisatsune Akinori、Seki Takahiro、Katsuki Hiroshi
    • Journal Title

      Journal of Neuroimmunology

      Volume: 342 Pages: 577195-577195

    • DOI

      10.1016/j.jneuroim.2020.577195

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      Noda Daisuke、Kurauchi Yuki、Hisatsune Akinori、Seki Takahiro、Katsuki Hiroshi
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      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 142 Issue: 3 Pages: 116-123

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2019.12.006

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  • [Journal Article] Histone deacetylase 10 knockout activates chaperone-mediated autophagy and accelerates the decomposition of its substrate2020

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      Obayashi Hitomi、Nagano Yoshito、Takahashi Tetsuya、Seki Takahiro、Tanaka Shigeru、Sakai Norio、Matsumoto Masayasu、Maruyama Hirofumi
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 523 Issue: 1 Pages: 246-252

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.12.048

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    • Author(s)
      Oshima Mutsumi、Seki Takahiro、Kurauchi Yuki、Hisatsune Akinori、Katsuki Hiroshi
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 42 Issue: 8 Pages: 1394-1401

    • DOI

      10.1248/bpb.b19-00316

    • NAID

      130007686728

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2019-08-01
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    • Author(s)
      Kurauchi Yuki、Devkota Hari Prasad、Hori Kengo、Nishihara Yuiko、Hisatsune Akinori、Seki Takahiro、Katsuki Hiroshi
    • Journal Title

      Journal of Functional Foods

      Volume: 59 Pages: 301-308

    • DOI

      10.1016/j.jff.2019.05.046

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      Ichimizu Shota、Watanabe Hiroshi、Maeda Hitoshi、Hamasaki Keisuke、Ikegami Komei、Chuang Victor Tuan Giam、Kinoshita Ryo、Nishida Kento、Shimizu Taro、Ishima Yu、Ishida Tatsuhiro、Seki Takahiro、Katsuki Hiroshi、Futaki Shiroh、Otagiri Masaki、Maruyama Toru
    • Journal Title

      Journal of Controlled Release

      Volume: 304 Pages: 156-163

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2019.05.015

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      Sato Masahiro、Seki Takahiro、Konno Ayumu、Hirai Hirokazu、Kurauchi Yuki、Hisatsune Akinori、Katsuki Hiroshi
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      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 140 Issue: 2 Pages: 201-204

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      白川 愛奈, 山田 侑世, 近藤 悠希, 西山 麻美, 河田 達哉, 三輪 徹, 竹田 大樹, 折田 頼尚, 竹尾 透, 中潟 直己, 東 大志, 本山 敬一, 有馬 英俊, 倉内 祐樹, 関 貴弘, 香月 博志, 池田 龍二, 檜垣 克美, 松尾 宗明, 入江 徹美, 石塚 洋一
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      関 貴弘
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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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