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2014 Fiscal Year Annual Research Report

脱髄性疾患・統合失調症における白質グリア障害の機構解明と画期的治療法の開発

Planned Research

Project AreaGlial assembly: a new regulatory machinery of brain function and disorders
Project/Area Number 25117012
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

吉良 潤一  九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (40183305)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松下 拓也  九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (00533001)
山崎 亮  九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10467946)
松瀬 大  九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70596395)
真崎 勝久  九州大学, 大学病院, 助教 (90612903)
Project Period (FY) 2013-06-28 – 2018-03-31
Keywordsグリア細胞 / ミクログリア / アストロサイト / コネキシン / ゲノム解析
Outline of Annual Research Achievements

1)多発性硬化症(MS)でアストロサイトの血管周囲足突起に発現する monocarboxylate transporter 4 (MCT4)の急性期病変での脱落を発見した。血管内皮のglucose transporter 1 (GLUT1)や MCT1は保持されており、グリア細胞を介した栄養供給経路に障害がある可能性を見出した。
2)気管支喘息モデルマウスは著明なアロディニア(異痛症)とミクログリア・アストログリアの活性化を呈することを発見した。endothelin-1の受容体EDNRBがアストログリアに高発現し、その選択的阻害薬BQ-788によりグリア炎症の消失とともにアロディニアは改善した。アトピー素因マウスに実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)を誘導したところ、発症が早くなり重症化し、アストロサイトが活性化した。アトピーではアストロサイトの活性化をにより神経炎症が増悪すると考えた。
3)Connexin (Cx) 30 knockout (KO)マウスにmethyl-phenyl-tetrahydropyridine (MPTP)を投与すると、野生型と比較し自発運動が顕著に低下し、ドパミンニューロン障害が増悪した。本マウスでは、アストロサイトの活性低下、アストロサイトのMCT4の分布異常と発現低下、GLUT1の発現低下を認め、Cx30の欠損により様々なアストロサイト機能異常が誘導されることを発見した。Tamoxifen によりinducible なアストロサイト特異的Cx43cKO マウス、オリゴデンドロサイトのCx47 flox/flox マウス、Cx32 flox/flox マウスを作成した。
4)MS生体試料バンクを用いたgenome-wide association studyにより、発症年齢とNeurotrophic Tyrosine Kinase Receptor Type 2、MS severity scoreとtransglutaminase 2、leptin、lipoprotein aが関連することを見出した。
5)筋萎縮性側索硬化症モデルのSuperoxide dismutase 1変異マウス脊髄では、オリゴデンドロサイトのCx32やCx47が脱落、内在化することを初めて報告した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究実績の概要に示すように、各項目について着実に成果を挙げている。

Strategy for Future Research Activity

1)グルコース・乳酸トランスポーターの解析を、視神経脊髄炎やtumefactive multiple sclerosis、Baló病の剖検標本や動物モデルで進める。
2)アトピー素因マウスのアストロサイトを標的とした治療(BQ-788)が、他の疾患モデルマウスにおいても奏功するかを様々なモデルマウスで検討する。アトピー素因マウスのアストロサイト活性化の分子機構解明のため、GFAP-GFPマウスからセルソーターでアストロサイトを抽出し解析する。
3) Cx30 KO マウスでのMPTP 投与実験で、脳エネルギー代謝物をin vivo で可視化できるMALDI-MS imaging解析を実施する。Inducible なアストロサイト特異的Cx43cKO マウスでEAEを解析する。Cx30 KO マウスとアストロサイト特異的Cx43cKO マウスを交配させ、inducible なアストロサイト特異的Cx30/Cx43二重欠損マウスを作成する。また、Cx47 flox/flox マウス、Cx32 flox/flox マウスとPLP-CreERマウスを交配し、inducible なオリゴデンドロサイト特異的Cx47 cKOマウス、Cx32 cKOマウスの樹立を行い、EAEを解析する。
4) Zinc Finger and BTB Domain Containing 20 (ZBTB20)が日本人MSの新たなリスク遺伝子であることを見出したので、ZBTB20遺伝子多型とMSとの相関について独立した検体を用いた追試、患者及び健常者末梢血中から誘導したマクロファージにおける同遺伝子多型間でのサイトカイン・ケモカイン発現やTLR反応後カスケードの分子発現の比較を行い、病態における同遺伝子の影響を明らかにする。さらにアストロサイトの培養系を用いて、TLRを介した炎症性サイトカイン産生へのZBTB20の影響を、siRNAを導入することで明らかにする。5) 筋萎縮性側索硬化症モデルのSuperoxide dismutase 1変異マウスでは、Cxの裏打ち蛋白であるZonula Occludens-1の発現変化が、Cx脱落や内在化に関連している所見を得たので、さらに解析を進める。

  • Research Products

    (33 results)

All 2015 2014

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (25 results)

  • [Journal Article] Interleukin 2 receptor α chain gene polymorphisms and risks of multiple sclerosis and neuromyelitis optica in southern Japanese.2014

    • Author(s)
      Ainiding G, Kawano Y, Sato S, Isobe N, Matsushita T, Yoshimura S, Yonekawa T, Yamasaki R, Murai H, Kira J
    • Journal Title

      J Neurol Sci

      Volume: 337 Pages: 147-150

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Extensive dysregulations of oligodendrocytic and astrocytic connexins are associated with disease progression in an amyotrophic lateral sclerosis mouse model.2014

    • Author(s)
      Cui Y, Masaki K, Yamasaki R, Imamura S, Suzuki SO, Hayashi S, Sato S, Nagara Y, Kawamura MF, Kira J
    • Journal Title

      J Neuroinflamm

      Volume: 11 Pages: 1-16

    • DOI

      10.1186/1742-2094-11-42.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microglia in vivo and in vitro2014

    • Author(s)
      Yamasaki R
    • Journal Title

      Clin Exp Neuroimmunol

      Volume: 5 Pages: 114-116

  • [Journal Article] アトピー性脊髄炎2014

    • Author(s)
      山崎亮、吉良潤一
    • Journal Title

      神経症候群II. -その他の神経疾患を含めて-[第2版].日本臨牀

      Volume: 別冊 Pages: 822-826

  • [Journal Article] 多発性硬化症2014

    • Author(s)
      真崎勝久、吉良潤一
    • Journal Title

      「神経系」.別冊BIO Clinica慢性炎症と疾患

      Volume: 4月 刊行号 Pages: 16-22

  • [Journal Article] 多発性硬化症の疾患概念、病因、病態.2014

    • Author(s)
      吉良潤一
    • Journal Title

      多発性硬化症と視神経脊髄炎.-基礎臨床研究の最新知見- 日本臨牀

      Volume: 72巻11号 Pages: 1884-1894

  • [Journal Article] 中枢神経脱髄性疾患2014

    • Author(s)
      松下拓也
    • Journal Title

      神経変性疾患・神経免疫疾患の診断と治療の最前線- Clinica

      Volume: 12月号 Pages: 16-20

  • [Journal Article] Genetic and infectious profiles influence cerebrospinal fluid IgG abnormality in Japanese multiple sclerosis patients.2014

    • Author(s)
      Yoshimura S, Isobe N, Matsushita T, Masaki K, Sato S, Kawano Y, Ochi H, Kira J
    • Journal Title

      PLos ONE

      Volume: 9(4) Pages: 1-7

  • [Presentation] "脱髄性疾患の病態に基づいた治療法の再考2015

    • Author(s)
      吉良潤一
    • Organizer
      "第15回兵庫県神経免疫研究会
    • Place of Presentation
      兵庫
    • Year and Date
      2015-02-27
  • [Presentation] 脱髄性疾患の新しい展開2015

    • Author(s)
      吉良潤一
    • Organizer
      第4回Nagasaki Neuroimmunology Forum
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2015-01-16
  • [Presentation] グリアアセンブリの破綻からみた神経疾患2014

    • Author(s)
      吉良潤一
    • Organizer
      包括型脳科学研究推進支援ネットワーク 平成26年度冬のシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-12-11 – 2014-12-13
  • [Presentation] Atopic diathesis model mice express tactile allodynia with glial inflammation in spinal cord2014

    • Author(s)
      Yamasaki R, Wang B, Fujii T, Kido M, Kira J
    • Organizer
      第43回日本免疫学会学術集会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-12-10 – 2014-12-12
  • [Presentation] Copy number variations in T cell receptor loci are associated with susceptibility to multiple sclerosis and neuromyelitis optica2014

    • Author(s)
      Sato S, Yamamoto K, Matsushita T, Isobe N, Kawano Y, Iinuma K, Watanabe M, Yonekawa T, Masaki K, Yoshimura S, Yamasaki R, Kira J
    • Organizer
      12th International Congress of Neuroimmunology
    • Place of Presentation
      Germany
    • Year and Date
      2014-11-09 – 2014-11-13
  • [Presentation] Genome-wide Association Study for Multiple Sclerosis and Neuromyelitis Optica in the Japanese Population2014

    • Author(s)
      Matsushita T, Sato S, Yamamoto K, Madireddy L, Gourraud P, Baranzini S, Oksenberg J, Kira J
    • Organizer
      PACTRIMS 2014
    • Place of Presentation
      Taipei
    • Year and Date
      2014-11-06 – 2014-11-08
  • [Presentation] Multiple Sclerosis Susceptibility/Resistance and Clinical Manifestations are Determined by HLA-DRB1 Alleles and Latitude in Japanese Patients2014

    • Author(s)
      "Y. Nakamura T. Matsushita S. Sato , M. Niino , T. Fukazawa , S. Yoshimura, S. Hisahara, N. Isobe,  S. Shimohama, K. Yoshida, H. Houzen , Y. Miyazaki , S. Kikuchi , J. Kira,
    • Organizer
      PACTRIMS 2014
    • Place of Presentation
      Taipei
    • Year and Date
      2014-11-06 – 2014-11-08
  • [Presentation] Neuropathological Study of Glucose and Lactate Transporters in Demyelinating Disorders2014

    • Author(s)
      Masaki K, Suzuki SO, Yamasaki R, Watanabe M, Iwaki T, Kira J
    • Organizer
      第36回日本生物学的精神医学会・第57回日本神経化学会大会 合同年会
    • Place of Presentation
      奈良
    • Year and Date
      2014-09-29 – 2014-10-01
  • [Presentation] Atopic inflammation induces microglial activation and tactile allodynia.2014

    • Author(s)
      Yamasaki R, Wang B, Fujii T, Kido M, Tsuda M, Inoue K, Kira J
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [Presentation] Early disruption of the glial syncytium via connexins and energy transporters in demyelinating disorders2014

    • Author(s)
      Kira J
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [Presentation] A genome-wide copy number variation study identified T cell receptor as a susceptibility gene for multiple sclerosis and neuromyelitis optica2014

    • Author(s)
      Sato S, Yamamoto K, Matsushita T, Isobe N, Kawano Y, Iinuma K, Watanabe M, Yonekawa T, Masaki K, Yoshimura S, Yamasaki R, Kira J
    • Organizer
      2014 Joint ACTRIMS-ECTRIMS Meeting
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2014-09-10 – 2014-09-13
  • [Presentation] Susceptibility variants for multiple sclerosis in the Japanese population2014

    • Author(s)
      Matsushita T, Sato S, Yamamoto K, Madireddy L, Gourraud P, Baranzini S, Oksenberg J, Kira J
    • Organizer
      2014 Joint ACTRIMS-ECTRIMS Meeting
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2014-09-10 – 2014-09-13
  • [Presentation] Neuropathological Study of Glucose and Monocarboxylate Transporters in Multiple Sclerosis2014

    • Author(s)
      Masaki K, Suzuki SO, Watanabe M, Sato S, Matsushita T, Suzuki M,t Iwaki T, Kira J
    • Organizer
      2014 Joint ACTRIMS-ECTRIMS Meeting
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2014-09-10 – 2014-09-13
  • [Presentation] 多発性硬化症におけるAstrocytopathy2014

    • Author(s)
      眞﨑勝久
    • Organizer
      第26回日本神経免疫学会
    • Place of Presentation
      石川
    • Year and Date
      2014-09-04 – 2014-09-06
  • [Presentation] Modulation of experimental autoimmune encephalomyelitis in an atopic diathesis animal model2014

    • Author(s)
      Fang M, Yamasaki R, Wang B, Kido M, Kira J
    • Organizer
      第26回日本神経免疫学会
    • Place of Presentation
      石川
    • Year and Date
      2014-09-04 – 2014-09-06
  • [Presentation] 気管支喘息モデルマウスはミクログリア活性化とアロディニアを生じる2014

    • Author(s)
      山﨑亮、王氷、藤井敬之、城戸瑞穂、津田誠、井上和秀、吉良潤一
    • Organizer
      第25回日本末梢神経学会学術集会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-08-29 – 2014-08-30
  • [Presentation] Atopic inflammation induces microglial activation and tactile allodynia2014

    • Author(s)
      Yamasaki R, Wang B, Fang M, Fujii T, Kido M, Kira J
    • Organizer
      CSHL Conference on Glia in Health & Disease
    • Place of Presentation
      New York
    • Year and Date
      2014-07-17 – 2014-07-21
  • [Presentation] "脱髄性疾患におけるConnexin 43脱落は病態の急速な進行およびdistal oligodendrogliopathy型脱髄と関連する2014

    • Author(s)
      真崎勝久、鈴木諭、松下拓也、松岡健、鈴木万幾子、末長敏彦、岩城徹、吉良潤一
    • Organizer
      第55回日本神経病理学会総会学術研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-06-06
  • [Presentation] Modulation of EAE in an atopic diathesis animal model2014

    • Author(s)
      Fang M, Yamasaki R, Wang B, Kido M, Kira J
    • Organizer
      第55回日本神経学会学術大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2014-05-21 – 2014-05-24
  • [Presentation] 日本人多発性硬化症・視神経脊髄炎患者を対象としたゲノムワイド関連解析2014

    • Author(s)
      松下拓也、佐藤眞也、山本健、Gourraud P、Baranzini S、Oksenberg J、吉良潤一
    • Organizer
      第55回日本神経学会学術大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2014-05-21 – 2014-05-24
  • [Presentation] Connexin gap junction pathology in active MS, Baló’s disease and NMO2014

    • Author(s)
      Masaki K
    • Organizer
      第55回日本神経学会学術大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2014-05-21 – 2014-05-24
  • [Presentation] Neuropathological Study of Glucose and Lactate Transporters in Demyelinating Disorders2014

    • Author(s)
      Masaki K, Suzuki SO Yamasaki R, Une H, Watanabe M, Sato S, Iwaki T, Kira J
    • Organizer
      第55回日本神経学会学術大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2014-05-21 – 2014-05-24
  • [Presentation] Allodynia and microglial activation induced by peripheral atopic diathesis2014

    • Author(s)
      Wang B, Yamasaki R, Kido M, Masaki K, Kira J
    • Organizer
      第55回日本神経学会学術大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2014-05-21 – 2014-05-24
  • [Presentation] Extensive dysregulations of oligodendrocytic and astrocytic connexins are associated with disease progression in an amyotrophic lateral sclerosis mouse model2014

    • Author(s)
      Cui YW, Masaki K, Yamasaki R, Imamura S, Suzuki SO, Hayashi S, Sato S, Nagara Y, Kawamura FM, Kira J
    • Organizer
      第55回日本神経学会学術大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2014-05-21 – 2014-05-24
  • [Presentation] 鍵となる分子からみた多発性硬化症の病態と治療2014

    • Author(s)
      吉良潤一
    • Organizer
      第33回京都神経フォーラム
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-04-18

URL: 

Published: 2016-06-01  

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