量子ドットによるパーキンソン病態変化の可視化と治療介入に役立つ新規生体指標の探索
| Project/Area Number |
20K21587
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 52:General internal medicine and related fields
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| Research Institution | Kyoto University (2022-2023)
Doshisha University (2020-2021) |
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Principal Investigator |
今村 行雄 京都大学, 工学研究科, 研究員 (90447954)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
貫名 信行 同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (10134595)
奥住 文美 順天堂大学, 医学部, 准教授 (90826075)
下郡 智美 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (30391981)
村上 由希 関西医科大学, 医学部, 講師 (50580106)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | パーキンソン病 / 多系統萎縮症 / アルファシヌクレイン / 量子ドット |
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| Outline of Research at the Start |
パーキンソン病はα-シヌクレインタンパク質の凝集体が見られ、脳神経細胞の脱落が主たる病因である。しかし、現時点ではα-シヌクレイン凝集体の脳神経間伝達過程における有効な生体指標がなく、根治は難しい。本研究では、一分子マーカーとして分子動態の研究に用いられている量子ドットおよび病態細胞の解析手法に着目し、量子ドットを一分子マーカーとし、病態細胞の網羅的機能解析に応用することにより、これまでは技術的に難しかった分画した細胞内画分の網羅的解析より細胞内の小器官における新しい病態機能分子を見つけることに挑戦する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、パーキンソン病（PD）の原因となるα-シヌクレインタンパク質の凝集とその脳内での伝播メカニズムを解明することを目指した。PDは運動機能の障害を主な症状とし、特に高齢者においてはその影響が深刻であり、社会問題ともなっている。α-シヌクレインタンパク質の凝集はPDの主要な病態の一つであり、この研究ではその動態を明らかにするために蛍光量子ドットを用いた革新的な手法を開発し、マウスモデルを通じてその伝播パスを追跡した。最終年度における研究成果は、α-シヌクレインタンパク質凝集体が神経細胞とオリゴデンドロサイトに与える影響の比較分析に焦点を当てた。量子ドット（QD）でラベルしたα-シヌクレイン凝集体をマウスの線状体に投与し、7日後に細胞を分離して、神経細胞とオリゴデンドロサイトのRNA発現プロファイルの違いを解析した。その結果、α-シヌクレイン凝集体の存在下で、両細胞群において異なるRNA発現変動が認められ、特に神経炎症と細胞死に関わるシグナルパスウェイが活性化されていることが明らかになった。これらの知見は、PD及び多系統萎縮症（MSA）における病態進行の理解を深めるものであり、新たな治療標的の同定に貢献する可能性が示された。研究全体期間を通じて得られた成果は、α-シヌクレインタンパク質が神経細胞間でプリオン様に伝播し、その過程でグルタミン酸作動性シナプス活動の抑制が凝集体の伝播を阻害することを発見した。また、リルゾールという既存の薬剤がα-シヌクレイン凝集体の形成を抑制する効果があることを見出し、PD治療への応用可能性を示唆した。この研究は、基礎医学と臨床医学の架橋となる成果を上げ、PD及びMSAの治療法開発に向けた新たな道を開いた。これらの成果は、PD及びその他の神経変性疾患の治療薬開発において、新たなバイオマーカーの同定や治療戦略の立案に貢献するであろう。
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Report
(4 results)
Research Products
(19 results)
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[Presentation] 敗血症性脳症の積極的治療介入方法の探索2022
Author(s)
今村 行雄, 松本 寿健, 松本 直也, 今村 純, 山川 一馬, 吉川 直, 精山 明敏, 村上 由希, 三谷 智子, 中川 淳一郎, 山田 智輝, 室谷 卓, 島崎 淳也, 小倉 裕司, 織田 順, 嶋津 岳士
Organizer
第49回 日本集中治療学会
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Invited
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[Book] Advances in health and disease2020
Author(s)
Yukio Imamura, Risa Yamano, Yuki Murakami, Ayami Okuzumi, Hisatake Matsumoto
Total Pages
35
Publisher
Nova Science publisher
ISBN
9781536188561
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