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FTLDスペクトラムにおける核内RNP複合体の機能変化に基づく核酸医療の開発

Research Project

Project/Area Number 23K21410
Project/Area Number (Other) 21H02838 (2021-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 52020:Neurology-related
Research InstitutionShiga University of Medical Science

Principal Investigator

石垣 診祐  滋賀医科大学, 神経難病研究センター, 教授 (40378170)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 増田 章男  名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (10343203)
藤岡 祐介  名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (70896381)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
KeywordsFTLD / FUS / SFPQ / RNP / tau / 前頭側頭葉変性症 / FTLDスペクトラム / RNA結合タンパク質 / 核酸医薬 / ALS / PSP
Outline of Research at the Start

継続課題のため、記入しない。

Outline of Annual Research Achievements

1)FTLDスペクトラム疾患におけるFUS/SFPQ関連RNP複合体profile変化の解明:これまでに神経細胞核内FUS/SFPQ複合体には家族性ALSの原因遺 伝子であるEWSR, MATR3など多くのRNPが含まれ、これらのALS関連RNA結合タンパク質もFUS、SFPQと同様にタウisoformを制御することを、剖検脳を用いた疾患横断的解析と神経細胞を用いた発現抑制実験を通じて見出した。FUS/SFPQ関連RNP複合体の結合様式がFTLDスペクトラムでどのように変化しているか、剖検脳に加えて脊髄を用いた生化学的、免疫組織化学的解析からRNP profileを比較し、FUS、SFPQをはじめとしたRNPの変化が、海馬、前頭葉および脊髄の運動ニューロンレベルで変化していることを明らかにした。FUSのin vitroにおける液液相分離の評価系を構築し、ALS関連変異体でphase separationに変化が起き、dropletを形成することを確認し、同様のALS関連変異体を培養神経細胞に発現させることでRNA凝集体を形成して評価系として機能することを確認した。2)MAPTの選択的スプライシングに関与するRNPについて患者由来iPSC由来神経細胞を用いて、FUSとSFPQの局在変化を評価したところ、患者由来iPSC由来神経細胞ではそのisogenicな野生型と比較して局在性が低下していることを見出した。3)核酸医薬によるFTLDスペクトラム治療法の確立:上記までの病態メカニズム解析によって網羅的に同定したFUS/SFPQ関連RNP複合体のprofile(RNPの組み合わせ)変化、およびその標的RNA代謝変化をもとに、制御可能なoligonucleotideについてのスクリーニングを行って、候補となる核酸配列を同定した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

FUS/SFPQ関連RNP複合体の結合様式について、免疫組織化学実験を行ったあとのシグナルの定量解析が抗体のロット不良に関連したトラブルシュートが必要となり、遅延した。

Strategy for Future Research Activity

論文化に必要なデータの収集を急ぎ、論文化を目指す。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Motor neuron TDP-43 proteinopathy in progressive supranuclear palsy and corticobasal degeneration2022

    • Author(s)
      Riku Yuichi、Iwasaki Yasushi、Ishigaki Shinsuke、Akagi Akio、Hasegawa Masato、Nishioka Kenya、Li Yuanzhe、Riku Miho、Ikeuchi Takeshi、Fujioka Yusuke、Miyahara Hiroaki、Sone Jun、Hattori Nobutaka、Yoshida Mari、Katsuno Masahisa、Sobue Gen
    • Journal Title

      Brain

      Volume: - Issue: 8 Pages: 2769-2784

    • DOI

      10.1093/brain/awac091

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Actin-binding protein filamin-A drives tau aggregation and contributes to progressive supranuclear palsy pathology2022

    • Author(s)
      Tsujikawa K,Hamanaka K, Riku Y, Hattori Y, Hara N, Iguchi Y,Miyata T, Sobue G, Matsumoto N, Sahashi K, Katsuno M, et al.
    • Journal Title

      Sci Adv

      Volume: - Issue: 21 Pages: 1-16

    • DOI

      10.1126/sciadv.abm5029

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The SYNGAP1 3'UTR variant in ALS patients causes aberrant SYNGAP1 splicing and dendritic spine loss by recruiting HNRNPK2022

    • Author(s)
      Yokoi S, Ito T, Sahashi K, Nakatochi M, Tohnai G, Nakamura R, Fujioka Y, Ishigaki S, Udagawa T, Izumi Y, Morita M, Kano O, Oda M, Sone T, Okano H, Atsuta N, Katsuno M, Okada Y*, Sobue G*
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience

      Volume: 42 Issue: 47 Pages: 8881-8896

    • DOI

      10.1523/jneurosci.0455-22.2022

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] TDP-43 Proteinopathy and Tauopathy: Do They Have Pathomechanistic Links?2022

    • Author(s)
      Riku Yuichi、Yoshida Mari、Iwasaki Yasushi、Sobue Gen、Katsuno Masahisa、Ishigaki Shinsuke
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Issue: 24 Pages: 15755-15755

    • DOI

      10.3390/ijms232415755

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Pathway from TDP-43-Related Pathology to Neuronal Dysfunction in Amyotrophic Lateral Sclerosis and Frontotemporal Lobar Degeneration2021

    • Author(s)
      Riku Yuichi、Seilhean Danielle、Duyckaerts Charles、Boluda Susana、Iguchi Yohei、Ishigaki Shinsuke、Iwasaki Yasushi、Yoshida Mari、Sobue Gen、Katsuno Masahisa
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Issue: 8 Pages: 3843-3843

    • DOI

      10.3390/ijms22083843

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Alteration of Tau metabolism through FUS in FTLD-spectrum disorders including ALS.2022

    • Author(s)
      Ishigaki, S.
    • Organizer
      2nd Taiwan Society for Neuroscience, ALS Satellite Meeting
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] FUSの機能から再考するFTLDの病態 Redefinition of FTLD based on the molecular pathogenesis2022

    • Author(s)
      石垣 診祐
    • Organizer
      第45回日本神経科学大会(NEURO2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Modulation of liquid-liquid phase separation of Fused in Sarcoma (FUS) by oligonucleotide therapeutics2022

    • Author(s)
      石垣 診祐
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Aberrant FUS-SFPQ interactions in the neuronal nuclei in ALS and FTLD spectrum diseases, a possible pathogenesis.2021

    • Author(s)
      Ishigaki, S., Sobue, G.
    • Organizer
      The 1st China-Japan-Korea International Meeting/ The 44th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] FTLDスペクトラムにおけるFUSのタウ制御機構の機能的側面から考えるFTLDの新たな疾患概念2021

    • Author(s)
      石垣 診祐
    • Organizer
      第36回日本老年精神医学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] FTLDスペクトラムにおけるFUSのタウ制御機構2021

    • Author(s)
      石垣 診祐
    • Organizer
      第62回神経学会学術大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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