パーキンソン病マーモセットにおけるiPS由来α-Syn蛋白伝播

• Project Area: Prevention of brain protein aging and dementia
• Project/Area Number: 15H01558
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 望月 秀樹 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (90230044)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000); Fiscal Year 2016: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2015: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: パーキンソン病 / α-シヌクレイン / iPS細胞 / マーモセット / α-syn / α-ｓｙｎ

Outline of Annual Research Achievements

平成28年度は本研究の中心であるPDマーモセットモデルの確立の為、我々は野生型マーモセットに対して大腸菌由来recombinant αsynによるαsyn凝集体の線条体への投与実験を計5例行った。投与第1例目を術後1か月の段階で病理学的検討を行い、αsyn凝集体の線条体への投与を確認した。また、計5例の投与実験を行う事で周術期管理を含めた脳内投与実験方法、実験手技を確立した。ヒト由来α-synの取得に関しては、当院にてα-synのduplicationであるPARK4患者の親子例を確認しPARK4患者由来iPS細胞株を樹立した。樹立したPARK4患者由来iPS細胞のドーパミンニューロンへの効率的な分化誘導法を検討した結果、floor plate誘導後に振盪培養を行う方法を確立した。更に、分化の各段階でのα-synの発現の確認を行ったが、PARK4患者由来iPS細胞株由来のドーパミンニューロンではコントロール群と比較してα-synだけでなくドーパミンニューロンのマーカーであるtyrosine hydroxylaseも発現量の増加を認めた。
また、neuron系の培養細胞であるSH-SY5Y細胞にαsyn凝集体を導入後にoligodendrocyte系の培養細胞であるKG1C細胞の共培養を行い、免疫染色法による解析を行った。その結果、KG1C細胞内でリン酸化syn陽性の細胞内凝集体の存在を確認した。KG1C細胞ではsynは発現しておらず、αsyn凝集体導入SH-SY5Y細胞と共培養したKG1C細胞にのみ確認できたことから、neuron to gliaでのαsyn凝集体伝播の可能性が見出された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] MPP+ induces necrostatin-1- and ferrostatin-1-sensitive necrotic death of neuronal SH-SY5Y cells. (2017)
  • Author(s): Ito K, Eguchi Y, Imagawa Y, Akai S, Mochizuki H, Tsujimoto Y.
  • Journal Title: Cell Death Discovery Volume: 3 Issue: 1 Pages: 17013-17013
  • DOI: 10.1038/cddiscovery.2017.13
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A small-angle X-ray scattering study of alpha-synuclein from human red blood cells. (2016)
  • Author(s): Araki K, Yagi N, Nakatani R, Sekiguchi H, So M, Yagi H, Ohta N, Nagai Y, Goto Y, Mochizuki H.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 6 Issue: 1 Pages: 30473-30473
  • DOI: 10.1038/srep30473
  • NAID: 120006557626
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] “Dynamical Behavior of Human α-Synuclein Studied by Quasielastic Neutron Scattering” (2016)
  • Author(s): Satoru Fujiwara , Katsuya Araki, Tatsuhito Matsuo, Hisashi Yagi, Takeshi Yamada, Kaoru Shibata, Hideki Mochizuki
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 11 Issue: 4 Pages: e0151447-e0151447
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0151447
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A novel histone deacetylase 1 and 2 isoform-specific inhibitor alleviates experimental Parkinson's disease. (2016)
  • Author(s): Choong CJ, Sasaki T, Hayakawa H, Yasuda T, Baba K, Hirata Y, Uesato S, Mochizuki H.
  • Journal Title: Neurobiology of Aging Volume: 37 Pages: 103-116
  • DOI: 10.1016/j.neurobiolaging.2015.10.001
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Synchrotron FTIR Micro-Spectroscopy for Structural Analysis of Lewy Bodies in the Brain of Parkinson’s Disease Patients (2015)
  • Author(s): K. Araki, N. Yagi, Y. Ikemoto, S. Choong, H. Hayakawa, G. Beck, H. Sumi, H. Fujimura, T. Moriwaki, Y. Nagai, Y. Goto and H. Mochizuki
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 5 Issue: 1 Pages: 17625-17625
  • DOI: 10.1038/srep17625
  • NAID: 120006557628
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research