NMNの神経保護作用の解明と，脳梗塞に対する核酸医薬開発に向けた基礎的研究

• Project/Area Number: 23K10938
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: 川北 梨愛 香川大学, 医学部附属病院, 病院助教 (90933408)
• 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: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: ニコチンアミドモノヌクレオチド / マイクロRNA / 脳梗塞

Outline of Research at the Start

NMNの代謝，加齢関連疾患に対する研究努力は多いものの，その有用性を裏付ける実験は不十分である．本研究はmiRNAの観点から，NMNの作用機序を解明するものである． 脳梗塞の新規治療薬としてのNMNの有効性をより深く理解し，NMNを臨床応用に繋げ，最終的には，NMN投与で特異的に変化するmiRNAを標的として，脳梗塞に対する新たな核酸医薬の開発を目指す．
脳梗塞は本邦の要介護の原因疾患の上位であり，高齢化が進む本邦において，脳梗塞の後遺症を軽減させる治療法の開発は急務である．また，脳梗塞に対する新たな治療法の研究は，神経細胞死が関連する，ALS等の神経変性疾患の治療にも応用できる可能性がある．

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、スナネズミに対してニコチンアミドモノヌクレオチド（NMN）の腹腔内投与を行った後に、一過性全脳虚血の処置を加える。研究の最初の段階として、全脳虚血前のNMN投与の適切なタイミングを検討する実験を行った。NMN投与群を3群に分けて、それぞれ全脳虚血0.5時間前、4.5時間前、8時間前にNMN投与を行った。また、虚血前にNMNを投与しない非治療群と、両側総頚動脈の露出のみを行ったコントロール群を作製し、NMN投与群との比較に用いた。虚血に対して最も脆弱とされる海馬で神経細胞数をカウントし、細胞数減少を最小限に抑制できたNMN投与群を、統計学的に検討した。検討の結果、全脳虚血0.5時間前のNMN投与群で、最も神経細胞数の減少が抑制されていた。このことから、全脳虚血0.5時間前のNMN投与は治療としての有効性が示唆された。
全脳虚血0.5時間前のNMN投与群、全脳虚血・非治療群、コントロール群の3群を対象として、マイクロRNAプロファイリングに向けた実験を行った。3群を対象に、外科的処置72時間後にY迷路試験による行動学的変化の評価を行い、その後sacrificeし、マイクロRNA解析用の血液・海馬組織を採取した。またマイクロRNA用の検体採取用のモデル動物とは別に、組織学的評価を目的としたモデル動物も作製し、それぞれNMN投与群、非治療群、コントロール群で海馬の神経細胞数の評価を行った。
現在は主要なモデル動物を用いた実験は完了しているが、解析方法を検討している段階であり、NMN投与によって発現変化が起こるマイクロRNAの候補の抽出には至っていない。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

所属部署において複数の退職者が出たことで、学術研究にエフォートを割くことが難しい状態になったため。

Strategy for Future Research Activity

モデル動物の実験により、NMN治療群、非治療群、コントロール群の血液・海馬組織の検体の採取を完了した。今後はマイクロRNAプロファイリングによって、発現パターンに変化があったマイクロRNAを抽出し、標的予測を行う。
本研究ではNMN投与による血中・脳組織のNAD+濃度の変化を評価する予定であった。しかしパイロットスタディにおいて、採取した検体ごとにNAD+濃度が大きく異なり、採取後の検体で補酵素によってNAD+の分解が進むことなどが要因と考えられた。NAD+濃度の変化を正確に評価することが、我々の研究室環境では困難であり、今回の研究では血中・脳組織におけるNAD+濃度の測定は除外し、マイクロRNAの解析に重点を置いて、研究を継続する。