アルツハイマー病危険因子が発症頻度を増加させるメカニズムの解明
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21K07296
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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 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
城谷 圭朗 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (20322696)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | アルツハイマー病 / 炎症 / ミクログリア / TREM2 / 危険因子 |
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| Outline of Research at the Start |
ミクログリアに発現するアルツハイマー病の危険因子TREM2 (triggering receptor expressed on myeloid cells 2) 受容体はアミノ酸置換R47Hにより発症頻度を約4倍増加させる。この発症頻度増加のメカニズムを解析するにはヒトと同じようにTrem2の野生型とR47Hアリルを1つずつ持つTrem2 R47Hノックインマウスが必要であるが、入手可能なものは現在存在しない。ごく最近申請者はこのノックインマウスの作製に成功したので、本マウスを用いて、TREM2によるアルツハイマー病の発症頻度増加機構を解明し、新規治療薬開発のための基礎データを得る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
課題① Trem2 R47Hノックインマウスでのアルツハイマー病の病理と発症の促進
作製した野生型とR47H変異型Trem2のホモノックインマウスをアルツハイマー病モデルマウスAppNL-Fと交配し、それぞれ雌雄ともに30匹程度繁殖した。予備検討として12～24ヶ月齢のAppNL-Fマウスの大脳皮質や海馬にアミロイド斑が出現していることを確認したが、12ヵ月齢ではアミロイド斑がわずかであった。当初15ヵ月齢以下のマウスで解析しようと考えていたが、研究を完遂させるために12、18、24ヵ月齢での解析に切り替えた。
課題② Trem2 R47Hノックインマウスの初代培養ミクログリアの機能変化
Trem2の貪食能を解析する実験系を作製した。具体的には、細胞内に取り込まれると蛍光を発するpHrodoで標識した大腸菌もしくは死細胞をミクログリアとインキュベーション後、プレートリーダーで蛍光を測定した。ところが得られる初代培養ミクログリアの数が少なく貪食アッセイには不向きであったため、同じく自然免疫細胞でミクログリアと性質が似ている初代培養骨髄由来マクロファージを用いた。その結果これまでの論文とは異なり野生型とTrem2ノックアウトマクロファージ間では貪食能に差はなかった。そこでLPSでマクロファージを活性化させた状態で貪食能を比較したところ、野生型の方がより貪食能が増加した。これよりTrem2はLPSによるマクロファージの貪食能活性化に機能していると考えられた。次に野生型Trem2とR47H変異型Trem2ノックインマウスのマクロファージで貪食能を比較したところ、LPSの有無にかかわらず貪食能に有意な差はなかった。
課題③ 発症への時間軸に沿ったミクログリアの遺伝子発現プロファイルの変化
マウスを加齢させ年齢に達した時点で脳を採取している段階である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
野生型とR47H変異型Trem2のノックインマウスとアルツハイマー病モデルマウスであるAppNL-Fマウスとの繁殖が完了し、加齢させて脳摘出する段階に入っているため。またTrem2 R47H変異により初代培養マクロファージの貪食能が障害されるわけではないことを明らかにし個体レベルでの解析がアルツハイマー病発症促進メカニズムの解明に必要であることを示したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
野生型およびR47H変異型Trem2ノックインマウスを加齢させ解析可能な年齢に達したマウスからアルツハイマー病の病理（アミロイドβの蓄積やタウのリン酸化、神経炎症マーカーの発現、ミクログリアのアミロイド斑への集積やバリアー機能）や認知機能低下（モーリス水迷路試験による空間認知力と記憶力）が促進されるかを調べる。また遺伝子発現変化や脳内のTrem2リガンド同定を進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(12 results)
