環境汚染物質によるエクソソームを介した自閉症スペクトラム障害の発症機序解明

• Project/Area Number: 23K09679
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 58020:Hygiene and public health-related: including laboratory approach
• Research Institution: Yokohama College of Pharmacy
• Principal Investigator: 大河原 晋 横浜薬科大学, 薬学部, 教授 (20409387)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: エクソソーム / 自閉スペクトラム症 / 環境汚染物質

Outline of Research at the Start

自閉スペクトラム症の病態形成に環境汚染物質の関与が疑われて久しいが、その分子機構については未だ不明な点が多い。本研究では、母体と胎児の細胞間クロストークとして重要な役割を果たしている胎盤細胞エクソソーム（Pla-exo）に着目し、環境汚染物質の曝露後に分泌するPla-exoについて、血液脳関門に対する透過性および中枢神経系細胞への影響を検討する。さらに、Pla-exoに内包されるmiRNAを網羅的に解析し、Pla-exo中の責任因子の同定を試みる。

Outline of Annual Research Achievements

自閉スペクトラム症（autism spectrum disorder：ASD）の発症と進行には遺伝性要因だけでなく、環境性要因の両方が深く関与していると考えられているが、その分子機構については、不明な点が多く残されている。本研究では、最近のシステマティック・レビューとメタ解析で高い有意性が認められ、かつ環境省モニタリング調査からヒトへの曝露が報告されている環境汚染物質（ビスフェノールA、フタル酸エステル、グリホサート系農薬）に焦点をあて、これら環境汚染物質による胎盤細胞曝露に伴って分泌するエクソソームの血液脳関門および中枢神経系細胞（神経細胞およびミクログリア）におけるASD発症リスク遺伝子の変化について解析することで、新たな発症機序解明とそれに基づく予防法および治療法の開発に展開するための基盤となる知見を得ることを目的とする。本年度は、ヒト妊娠性絨毛癌細胞株由来エクソソームのキャラクタリゼーションに関する以下の実験検討を行った。①エクソソームの単離を成功させるためのヒト妊娠性絨毛癌細胞株の最適な培養条件を確立した。②ホスファチジルセリン（PS）アフィニティー法に基づいたヒト妊娠性絨毛癌細胞株由来のエクソソームの精製方法の条件を検討し、至適な条件を確立した。②標準的なエクソソームマーカ分子であるCD63、CD9のウェスタンブロット、蛍光顕微鏡法による検出条件を検討し、エクソソーム上に検出を確認することができた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

細胞からのエクソソームの精製法とエクソソームマーカー分子による検出条件に時間を要したため、実験の遅れが生じた。

Strategy for Future Research Activity

より生体に近い機能を保持した正常細胞のヒト胎盤上皮細胞（HPlEpC）からのエクソソームの精製方法の至適な条件を確立するとともに、エクソソームの血液脳関門透過性を検証するため、in vitroトランスサイトーシス実験を行う。さらに、中枢神経系細胞におけるASD発症リスク遺伝子のエクソソームによる影響について解析をおこなう。