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Imaging of tau oligomers by multiple fluorine MR imaging and elucidation of tau lesion progression mechanism

Research Project

Project/Area Number 19K20670
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
Research InstitutionShiga University of Medical Science

Principal Investigator

Kato Tomoko  滋賀医科大学, 神経難病研究センター, 特任助教 (90754367)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsアルツハイマー病 / タウ / MRイメージング / 神経原線維変化 / タウオリゴマー / タウイメージング / フッ素MRI
Outline of Research at the Start

アルツハイマー病や前頭側頭葉変性症などのタウオパチーと呼ばれる認知症疾患においては、異常にリン酸化されたタウ蛋白が神経原線維変化となって蓄積しする。その早期に出現するタウオリゴマーは、強い神経傷害性を有し、タウ蛋白凝集体の形成を促し、その脳内伝搬にも深く関わるとされる。本研究では、フッ素MR画像法でタウオリゴマーをin vivoで可視化する技術を開発するとともに、多重フッ素MR画像法を用いてタウオリゴマーとタウ蛋白凝集体を同時画像化し、変異タウ遺伝子改変モデルマウスを用いて、タウオパチーの発症メカニズムを解明する。

Outline of Final Research Achievements

It is known that abnormally phosphorylated tau protein accumulation in neurofibrillary tangle strongly correlates with the degree of progression of dementia in neurodegenerative diseases known as tauopathies such as Alzheimer's disease (AD) and frontotemporal lobar degeneration. In this study, we screened compounds that bind to abnormal phosphorylated tau protein aggregates using Alzheimer's disease human autopsy brain tissue. Furthermore, the colocalization of the binding site of compound with anti-phosphorylated tau antibody and anti-tau oligomer antibody was investigated. In addition, the tau binding compound was administered with in a mouse model of a mutant human tau accumulation to aim at intracerebral tau imaging by fluorine MR imaging.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ADの確定診断は、神経病理学的に老人斑と神経原線維変化の存在を証明することであるが、患者さんの脳生検を行うことは困難であり、体外から老人斑や神経原線維変化を検出する画像診断法が重要である。現在、陽電子放出断層撮影法(PET)を用いて老人斑を画像化するアミロイドイメージング法の開発が進められているが、アミロイドイメージング法はADの早期診断には有効であるが、老人斑の数は病気の発症や重症度と比例しないことから、ADの発症や重症度を反映するタウイメージング法の開発が必要とされている。その画像化法の開発は、タウオパチーの病態解明や診断治療法の開発にとって有力なツールになる可能性がある。

Report

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

    (6 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Immunohistochemical Study of Mitochondrial Ferritin in the Midbrain of Patients with Progressive Supranuclear Palsy2021

    • Author(s)
      Abu Bakar Zulzikry Hafiz、Kato Tomoko、Yanagisawa Daijiro、Bellier Jean-Pierre、Mukaisho Ken-ichi、Tooyama Ikuo
    • Journal Title

      ACTA HISTOCHEMICA ET CYTOCHEMICA

      Volume: 54 Issue: 3 Pages: 97-104

    • DOI

      10.1267/ahc.21-00019

    • NAID

      130008058426

    • ISSN
      0044-5991, 1347-5800
    • Year and Date
      2021-06-29
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Nasal extracts from patients with Alzheimer’s disease induce tau aggregates in a cellular model of tau propagation.2021

    • Author(s)
      slina Pahrudin Arrozi, Daijiro Yanagisawa, Tomoko Kato, Hiroyasu Akatsu, Yoshio Hashizume, Daita Kaneda, Ikuo Tooyama
    • Journal Title

      Journal of Alzheimer’s Disease Reports

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 263-274

    • DOI

      10.3233/adr-210298

    • NAID

      120007028250

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Keto form of curcumin derivatives strongly binds to Aβ oligomers but not fibrils2021

    • Author(s)
      Yanagisawa D, Kato T, Taguchi H, Shirai N, Hirao K, Sogabe T, Tomiyama T, Gamo K, Hirahara Y, Kitada M, Tooyama I
    • Journal Title

      Biomaterials

      Volume: 270 Pages: 120686-120686

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2021.120686

    • NAID

      120006959909

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] アルツハイマー病におけるAβオリゴマーに結合するケト型クルクミン化合物の可能性2021

    • Author(s)
      加藤智子、柳沢大治郎、田口弘康、北田容章、平原幸恵、蒲生恵三、富山貴美、白井伸明、平尾浩一、曾我部孝行、遠山育夫
    • Organizer
      第40回日本認知症学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト組織切片を用いたアルツハイマー病の 神経原線維変化に結合する新規化合物の探索2019

    • Author(s)
      加藤 智子、柳沢大治郎、田口 弘康、遠山 育夫
    • Organizer
      第38回日本認知症学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] アミロイドオリゴマーの画像診断薬2020

    • Inventor(s)
      遠山育夫、田口弘康、柳沢大治郎、加藤智子
    • Industrial Property Rights Holder
      滋賀医科大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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