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2018 Fiscal Year Annual Research Report

ダウン症候群iPS細胞を用いたアルツハイマー病初期病態の解明

Research Project

Project/Area Number 16H04667
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

櫻井 隆  順天堂大学, 医学部, 教授 (70225845)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 貫名 信行  同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (10134595)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords脳神経疾患 / アルツハイマー病
Outline of Annual Research Achievements

アミロイド前駆体蛋白質 (APP)のエンドソームにおける輸送障害がアルツハイマー病の最初期変化としてβアミロイドとは独立した細胞毒性を発揮することが示されている。我々が見出したAPPの細胞内輸送・代謝制御に関わるタンパク質の病態への関与を明らかにするため、アルツハイマー病の初期と共通の変化を示すとされるダウン症候群のiPS細胞由来神経細胞等を用いて解析を行う。
我々が見出したタンパク質のAPP細胞内輸送・代謝異常、エンドソーム障害への関与とそのメカニズムを明らかにするため、培養株化細胞を用いて解析を行い、APPとの相互作用部位、APP代謝・βアミロイド産生への効果、エンドソーム輸送障害誘導作用を明らかにした。
神経細胞においては、APPは主に軸索輸送され、シナプス前部におけるエンドサイトーシス後にβ切断を受ける。神経細胞におけるAPP代謝・輸送解析のため、先行して進めてきた海馬スライスおよび神経細胞分散培養系を利用したAPPの代謝解析系に加え、iPS細胞から直接誘導した神経細胞を用いたモデル系を確立した。また、細胞表面に露出したAPPを抗体により蛍光色素標識し、エンドサイトーシスを可視化するための条件設定を行った。近年新たに報告されたAPP切断と候補タンパク質の関連を探るため、昨年度作製した切断端認識抗体による断片の検出・解析を継続した。以上により神経細胞の解析に当たって重要な基礎データが得られ、実験系が確立された。
今後、iPS細胞由来神経細胞等におけるエンドソーム障害の機序と候補タンパク質の関与を解析するための実験を進めていく予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

培養細胞を用いて候補タンパク質のAPP細胞内輸送・代謝異常への関与を示すことができた。遅れが見られていたiPS細胞由来神経細胞を用いた実験系が確立でき、APP切断断片の解析、神経細胞におけるエンドサイトーシスの解析法とあわせて、エンドソーム障害における候補タンパク質の関与を解析するための準備がほぼ整った。

Strategy for Future Research Activity

iPS細胞由来神経細胞を用いた実験を進める。あわせて、候補タンパク質の生体内での機能、病態との関連を明らかにするため、研究分担者等と協力しつつ、アルツハイマー病モデルマウス等における解析を継続して行う。さらに、海馬スライス及び神経細胞培養系を用いた病態再現モデルを確立し、エンドソーム輸送障害とβアミロイド産生における候補タンパク質の関与について解析を進める。

  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Induction of Oxidative Stress and Cell Death in Neural Cells by Silica Nanoparticles2019

    • Author(s)
      Kamikubo Yuji、Yamana Tomohito、Hashimoto Yoshie、Sakurai Takashi
    • Journal Title

      ACS Chemical Neuroscience

      Volume: 10 Pages: 304~312

    • DOI

      10.1021/acschemneuro.8b00248

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional analysis of juxta- and intra-membrane domains of murine APP by genome editing in Neuro2a cells2018

    • Author(s)
      Kaneshiro Nanaka、Imaoka Ryosuke、Komai Masato、Kashiyama Taku、Sakurai Takashi、Uehara Takashi、Takasugi Nobumasa
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 501 Pages: 1023~1028

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.05.102

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] TMEM30A is a candidate interacting partner for the β-carboxyl-terminal fragment of amyloid-β precursor protein in endosomes2018

    • Author(s)
      Takasugi Nobumasa、Araya Runa、Kamikubo Yuji、Kaneshiro Nanaka、Imaoka Ryosuke、Jin Hao、Kashiyama Taku、Hashimoto Yoshie、Kurosawa Masaru、Uehara Takashi、Nukina Nobuyuki、Sakurai Takashi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 13 Pages: e0200988

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0200988

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Efficient High-Throughput Screening by Endoplasmic Reticulum Ca2+Measurement to Identify Inhibitors of Ryanodine Receptor Ca2+-Release Channels2018

    • Author(s)
      Murayama Takashi、Kurebayashi Nagomi、Ishigami-Yuasa Mari、Mori Shuichi、Suzuki Yukina、Akima Ryunosuke、Ogawa Haruo、Suzuki Junji、Kanemaru Kazunori、Oyamada Hideto、Kiuchi Yuji、Iino Masamitsu、Kagechika Hiroyuki、Sakurai Takashi
    • Journal Title

      Molecular Pharmacology

      Volume: 94 Pages: 722~730

    • DOI

      10.1124/mol.117.111468

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シリカナノ粒子による酸化ストレスと神経細胞死2019

    • Author(s)
      上窪裕二、山名智人、橋本祥江、櫻井隆
    • Organizer
      第92回日本薬理学会年会(大阪)
  • [Presentation] トランスサイトーシスを介したTrkAおよびTrkA相互作用分子の軸索への局在化2019

    • Author(s)
      山下直也、櫻井隆
    • Organizer
      第92回日本薬理学会年会(大阪)
  • [Presentation] Continuous inhibition of secretase regulates synapse formation.2018

    • Author(s)
      Kamikubo Y, Niisato K, Jingo K, Jin H, Sakurai T
    • Organizer
      18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology (Kyoto)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] セクレターゼはシナプス発達と成熟を制御する2018

    • Author(s)
      上窪裕二, 新里和恵 坂入伯駿, 橋本祥江, 櫻井 隆
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会(神戸)
  • [Presentation] 小胞体内Ca2+ 濃度測定による新規RyR1阻害薬のハイスループットスクリーニング2018

    • Author(s)
      村山 尚, 呉林なごみ, 湯浅(石上)磨里, 森 修一, 鈴木志奈, 秋間龍之介, 小川治夫, 鈴木純二, 金丸和典, 小山田英人, 木内祐二, 飯野正光, 影近弘之, 櫻井 隆
    • Organizer
      日本筋学会第4回学術集会(岡山)
  • [Presentation] 小胞体内Ca2+ 濃度測定によるリアノジン受容体阻害薬探索システムの開発2018

    • Author(s)
      村山 尚, 呉林なごみ, 湯浅(石上)磨里, 森 修一, 鈴木志奈, 秋間龍之介, 小川治夫, 鈴木純二, 金丸和典, 小山田英人, 木内祐二, 飯野正光, 影近弘之, 櫻井 隆
    • Organizer
      第139回日本薬理学会関東部会(東京)
  • [Remarks] 膜マイクロドメイン依存性βアミロイド産生調節メカニズムの解明

    • URL

      http://pharmacology.sakura.ne.jp/jp/research/microdomain_res/microdomain_res.html

URL: 

Published: 2019-12-27  

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