| Project/Area Number |
20K07896
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52020:Neurology-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
長谷川 隆文 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (70361079)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | パ－キンソン病 / プリオン伝播 / αシヌクレイン / レビー小体 / 小胞輸送 / 受容体 / sortilin / エンドサイトーシス / Lewy小体 / GCI / プリオン様伝播 / エンドソーム / 凝集タンパク / 疾患修飾療法 / パーキンソン病 / 線維 / 膜タンパク / 網羅的解析 / シヌクレイノパチー / αシヌクレイン受容体 / 進行抑制治療 |
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| Outline of Research at the Start |
申請者らを含めた複数の先行研究により、線維化αSYN取り込みが受容体介在性エンドサイトーシスに依存している可能性が指摘されている。申請者は (i)全脳由来膜タンパクを人工リポソーム膜上へライブラリー化し、(ii) 単量体・線維化αSYNに結合する膜タンパクをカラム精製後、(iii)バイオチップ上に転写し質量分析法により検出するという斬新な研究手法（MPL-BLOTCHIP-MS法）を発案した（2019年5月特許出願）。同手法は当該研究分野において未だ試みられたことのない独自性に富んだ解析手法であり、既存の方法では検出し得なかった線維化αSYN受容体タンパクが検出可能になるものと期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
パ－キンソン病（PD）患者脳内の神経細胞内封入体（レビー小体, LB）の主要成分である線維化α-synuclein (αS) は、病理学的指標のみならず神経変性の主因であると推定されている。多面的な研究結果から、凝集/線維化したαSがプリオン同様に神経・グリア細胞間を伝播し、周辺部へ病変を拡大させるという病態メカニズム（プリオン仮説）が提唱されている。凝集αSの細胞間伝播の背景機構は尚不明な点が多いが、細胞内取り込みに関してはエンドサイトーシスの機序が推定され、複数の細胞膜上のタンパクが凝集/線維化αS受容体として機能する事が報告されている。一方、その多くは網羅的探索で見出されたものでなく、神経組織で発現が低い等の問題が指摘されている。疎水性の高い受容体膜タンパクの単離生成に頻用されるは界面活性剤はタンパクの構造を変化させ、リガンド結合能に影響を与える等の弊害をもたらす。これを克服するため、申請者らは界面活性剤を必要としない膜融合法を用いたユニークな手法でマウス全脳由来膜タンパクライブラリを作製し、神経組織に発現する線維化αS受容体の網羅的探索を行った。その結果、(1) 神経・オリゴデンドログリア細胞表面に高発現するsortilinが線維化αSのエンドサイトーシス受容体として機能し、(2) sortilin siRNA・sortilin抗体処理によりαS取り込みが抑制される事、さらに (3) PDおよび類縁疾患である多系統萎縮症（MSA）を含めたシヌクレイノパチー患者脳内のαS陽性細胞内封入体にsortilinが共局在し、(4) PD患者の中脳黒質におけるsortilin発現が病期毎に変化する事を発見した（Ishiyama S, Hasegawa T, et al, FASEB J 2023）。
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