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Elucidation of alpha-synuclein aggregation inhibition mechanism by lysophospholipids and development of drug discovery for neurodegenerative diseases

Research Project

Project/Area Number 23K24773
Project/Area Number (Other) 22H03516 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

塚原 完  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (00529943)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 羽二生 久夫  信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (30252050)
松本 弦  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 講師 (50415303)
片上 幸美  長崎大学, 熱帯医学研究所, 客員研究員 (60722296)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥15,340,000 (Direct Cost: ¥11,800,000、Indirect Cost: ¥3,540,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Keywordsパーキンソン病 / リゾリン脂質 / α-シヌクレイン / 神経変性疾患 / 凝集体 / 認知症
Outline of Research at the Start

神経変性疾患のタンパク質ミスフォールディングのメカニズムに注目し、新たな治療法へと発展し得る脂質創薬を実現させる。研究代表者はパーキンソン病やレビー小体型認知症におけるキータンパク質であるα-シヌクレインの凝集体形成が、栄養補助食品に含まれるリゾリン脂質により抑制される現象を見出した。当該脂質の凝集抑制メカニズムを解明し、細胞モデルおよび疾患モデル動物による治療効果を検証することで、動作原理の解明と基礎レベル創薬の達成を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

リゾリン脂質は一本の脂肪酸鎖と極性頭部から構成されるグリセロリン脂質の総称で、近年様々な疾患における脂質メディエーターとしての働きが報告されている。PELにはリゾホスファチジルコリン (LPC) やリゾホスファチジルエタノールアミン (LPE)、リゾホスファチジルイノシトール (LPI) が含まれており、特に豊富な7種類の分子種について細胞モデルを用いてスクリーニングを行った。その結果、LPC 16:0, 18:0, 18:1とLPE 16:0に強いα-Syn凝集阻害活性が認められた。次にリゾリン脂質によるα-Syn凝集の阻害メカニズムを調査するために、アミロイド線維に特異的に結合する蛍光色素であるThioflavin Tを用いて、精製α-Synの線維化を追跡するin vitroモデルを構築した。このモデルを用いて脂質添加による蛍光強度の変化を調査したところ、LPC 18:1とLPE 18:1が1 nMの低濃度においても強い凝集阻害活性を示した。さらにPELとリゾリン脂質分子種の将来的な医薬品への応用に向けて、細胞増殖能試験と細胞傷害性試験により細胞毒性を評価した。PELにおいては500 μM、各リゾリン脂質分子種においては10 μMまでの濃度において有意な細胞毒性は観察されなかった。特にLPC 18:1とLPE 18:1については100 μMまでの範囲で細胞傷害性は認められなかった。以上の結果より、PELは細胞に傷害を与えることなくα-Synの凝集形成を阻害し、PELに含有されている特定のリゾリン脂質がα-Synと直接的に相互作用することで凝集阻害活性を示すことが考えられた。本研究によりα-Syn蓄積性の神経変性疾患に対する新規予防薬や疾患治療薬開発への可能性を見出すことができた。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Lysophospholipids transport across blood-brain barrier in an in vitro reconstruction model2023

    • Author(s)
      Tsukahara Tamotsu、Sasaki Masanori、Haniu Hisao、Matsuda Yoshikazu
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 676 Pages: 91-96

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.07.044

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Lysophospholipids-potent candidates for brain food, protects neuronal cells against α-Synuclein aggregation.2022

    • Author(s)
      Karaki T, Haniu H, Matsuda Y, Tsukahara T.
    • Journal Title

      Biomedicine & Pharmacotherapy

      Volume: 156 Pages: 113891-113891

    • DOI

      10.1016/j.biopha.2022.113891

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Lysophospholipids: A Potential Drug Candidates for Neurodegenerative Disorders2022

    • Author(s)
      Karaki Tatsuya、Haniu Hisao、Matsuda Yoshikazu、Tsukahara Tamotsu
    • Journal Title

      Biomedicines

      Volume: 10 Issue: 12 Pages: 3126-3126

    • DOI

      10.3390/biomedicines10123126

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] シード依存的なαシヌクレイン凝集で生じる細胞機能障害に対する生理活性リン脂質の薬理的効果2023

    • Author(s)
      古川 雅也, 田中 美空, 佐々木 政徳, 松田 佳和, 羽二生 久夫, 塚原 完
    • Organizer
      第97回日本薬理学会年会 (神戸)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] α-シヌクレインの凝集体形成を抑制する生理活性脂質の探索2022

    • Author(s)
      Tatsuya Karaki , Hisao Haniu , Yoshikazu Matsuda , Tamotsu Tsukahara
    • Organizer
      第96回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] アルツハイマー型認知症の予防及び治療におけるリゾリン脂質の可能性2022

    • Author(s)
      上芝 洸貴 , 上田 勝也 , 馬 闖 , 泉谷 惇 , 塚原 完 , 松田 佳和 , 齋藤 直人 , 羽二生 久夫
    • Organizer
      第96回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Abundant oleoyl-lysophosphatidylethanolamine in brain exerts stimulation of neurite outgrowth and protection against glutamate toxicity in cultured cortical neurons2022

    • Author(s)
      Aoi William Oumi, Kazutoshi Hisano, Hironori Yoshida, Shiori Kawase, Tetsuhiko Mimura, Ryouya Nakada, Hisao Haniu, Tamotsu Tsukahara, Taiga Kurihara, Yoshikazu Matsuda, Naoto Saito, Takeshi Uemura
    • Organizer
      第45回日本神経科学大会 NEURO2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Medical Science Digest2022

    • Author(s)
      塚原 完・唐木 達哉・羽二生 久夫・上芝 洸貴・松田 佳和
    • Total Pages
      60
    • Publisher
      株式会社 ニューサイエンス社
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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