正常プリオン蛋白が集積するアルツハイマー病老人斑の病的意義、病態関与の解明

• Project/Area Number: 23K06811
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: 高橋 礼典 東京医科大学, 医学部, 准教授 (50453725)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飛梅 実 国立感染症研究所, 感染病理部, 客員研究員 (60370962) ; 長尾 俊孝 東京医科大学, 医学部, 主任教授 (90276709)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: アルツハイマー病 / 老人斑 / βアミロイドペプチド / 正常プリオン蛋白 / 早期診断

Outline of Research at the Start

アルツハイマー病（AD）はβ-アミロイドペプチド（Aβ）が脳内で異常蓄積し、脳機能が低下することにより発症するとされている。近年、Aβが集積して形成される可溶性の多量体であるAβオリゴマー（AβO）が神経細胞により甚大な障害を及ぼし、さらにそれは正常型プリオン蛋白（PrPC）と特異的に結合することが報告されている。早期AD患者脳内で、びまん性老人斑（Diffuse Plaque: DP）という型の老人斑の形成は知られているが、我々はPrPCが特異的に集積するDPが存在することを確認ししている。本研究ではPrPCが集積するDPの認知症状との相関性、細胞傷害性への関与の解明する。

Outline of Annual Research Achievements

２０２３年度はヒト脳組織を用いた解析を試みた。ヒト脳組織内で、正常プリオン蛋白が特異的に集積する老人斑が存在し、そこにはアルツハイマー病の発症に深く関与するアミロイドベータの多量体（Aβオリゴマー）が認められることを既に報告している。老人斑の中でも、アルツハイマー病の比較的早期に観察されるびまん性老人斑の中にAβオリゴマーの集積が認められるびまん性老人斑がある。そこで、対象とする検体中に観察される正常プリオン集積びまん性老人斑の出現数や集積する正常プリオン蛋白量が、臨床的に報告されている認知症状やアルツハイマー病の病期とどの程度相関しているかを解析することとした。対象は臨床的にアルツハイマー病、認知症と診断されている高齢者の脳組織とした。びまん性老人斑が認められる脳組織における正常プリオン蛋白の集積量を測定するため、抗プリオン蛋白抗体、３F４を用いて免疫染色を試行し、免疫染色による発色面積や発色濃度を画像解析ソフトでを用いて定量測定することを試みた。当初、画像解析ソフトであるメタモルフを使用する予定であったが、高額であるため購入が困難となり、NIHイメージを使用して解析することとなった。メタモルフとは使用できる因子が異なるため、NIHイメージでの測定方法がどのようにすればメタモルフの因子と一致するかを検討しながら、解析中である。解析値を収集した後に、統計学的に解析し、正常プリオン蛋白のびまん性老人斑への集積量が、臨床症状とどの程度相関性が有るかを検討する予定である。
対象として収集した検体は生検検体であり、脳内の一部からしか採取されていないため、生検検体で解析した結果が、脳内全体を解析した結果と一致していない可能性を考慮しなければならない。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初、画像解析ソフトメタモルフを使用する予定であったが、高額であるため購入が困難であったため、NIHイメージを使用して解析することとなった。NIHイメージではメタモルフほどの解析機能が備わっておらず、どのようにすればNIHイメージでメタモルフに相当する解析値を得られるかを検討することに時間を要している。

Strategy for Future Research Activity

今後も高齢者脳組織における正常プリオン蛋白のびまん性老人斑への集積量の測定を継続しながら、アルツハイマー病モデルマウスを用いた解析を開アルツハイマー病アルツハイマー病期と蛋白動態との関連を経時的に観察することは困難であアルツハイマーアルツハイマー病の症状が出現する以前の正常プリオン蛋白の動態を通常は把握でアルツハイマー病アルツハイマー病モデルマウス（Tg2576）を用いて正常プリオン蛋白の発現・集積量を経時的に測定する。Tg2576は9-11月齢で、ヒトの認知症状に相当する行動異常やAD病理組織像が認められ始め、その時期がアルツハイマー病前段階・早期に相当すると考えられる。そこで、3-5、6-8、9-11、18-20月齢のTg2576を購入し、脳組織を免疫染色し、老人斑に相当するマウスでのアミロイド斑を観察し、正常プリオン蛋白の集積量を免疫染色法を用いて定量測定し、経時的変化を比較、検討する。