2017 Fiscal Year Annual Research Report
Integrative pathology of Amyloidosis: Exploratory research on the basis of transmission phenomena
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17H04063
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
樋口 京一 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (20173156)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
澤下 仁子 信州大学, 学術研究院医学系, 助教 (40359732) [Withdrawn]
森 政之 信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (60273190)
亀谷 富由樹 公益財団法人東京都医学総合研究所, 認知症・高次脳機能研究分野, 主席研究員 (70186013)
矢崎 正英 信州大学, 学術研究院保健学系, 教授 (70372513)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 実験病理学 / アミロイド / 疾患モデル動物 / 蛋白質 / マウス / 老化 / リポ蛋白質 / 伝播 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アミロイドーシスとは蛋白質がアミロイド線維に重合、沈着することによって生体に障害を与える疾患群である。『プリオンと類似した伝播メカニズムの解明』と『線維形成に関与する蛋白質恒常性維持機構の解析』が各種アミロイドーシスに共通する重要研究課題と考え、独自のモデル動物によるin vivo解析とin vitroでの線維形成解析システムを駆使して、蛋白質分子、動物、臨床までのアミロイドーシスの統合的把握を達成する。
平成29年度は、①線維伸長の末端をブロックするペプチドの開発：AAアミロイドーシスの前駆蛋白質であるSAA蛋白質のアミロイド線維形成予測プログラムでアミロイド形成に関与する領域に、アミロイドーシス沈着を起こさないマウス系統(CE/J)の変異を持つ、部分ペプチドを作成した。In vitroアミロイド線維形成解析への準備を進めた（合成ペプチドと蛍光プレートリーダーを購入）。②食餌制限、抗酸化剤などの抗老化処方による治療法の開発：老化を抑制する運動処方と抗酸化剤投与のアミロイドーシス抑制効果をマウスモデルを用いて明らかにし、そのメカニズムの解析を行った（学会発表）。その他に老齢と若齢マウスにアミロイドーシスを発症させ、老化がアミロイドーシス発症を促進することを明らかにした。③末端が除去されたアミロイド蛋白質による線維形成仮説の検証：C末端にMyc-tagをつけたApoA-IIトランスジェニックマウスを用いて、C末端のMycがまず小腸で切断され、沈着し、肝臓や肺では全長が沈着することをWestern blotや質量解析で明らかにした。④血液による伝播現象の解明：血球や血清によるアミロイドーシスの伝播の可能性を明らかにし論文発表を行った。⑤新たな動物モデルの作成：家族性β2Mアミロドーシスの変異β2M (D76N)トランスジェニックマウスを作成した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成29年度は1) 研究分担者である澤下が12月に退職した。2) 当初購入を予定していた蛍光・発光プレートリーダーが期待通りの性能を示さなかったため、数種の機種の性能検証後に購入するのに時間を要した。これらの事情で、①線維伸長の末端をブロックするペプチドの開発の研究、に遅れが生じた。②食餌制限、抗酸化剤などの抗老化処方による治療法の開発に関しては、運動や抗酸化剤の投与によるアミロイドーシスの抑制効果について国内学会や国際学会（熊本：第16回国際アミロイドーシスシンポジウム）での発表を行ったのは計画以上の進捗であった。また老齢マウス（18ヶ月齢）で伝播現象が有意に促進することを明らかにしたことは大変興味深く、詳細な解析を計画している。さらに従来アミロドーシス抑制効果が報告されてきた、クルクミンのアミロドーシス促進作用が明らかになり、詳細な解析を行っている。③末端が除去されたアミロイド蛋白質による線維形成仮説の検証については、Myc-tagApoA-IIトランスジェニック(TG)マウスを用いた解析は順調に推移したが、TGマウスのアミロイド線維形成能が予想以上に低く、解析に計画よりも長時間を要している。④血液による伝播現象に関しては、アミロイドーシスを発症したマウスの白血球と赤血球がアミロイドーシス伝播能を持つことを明らかにして論文発表を行った。その他に、アミロイド関連蛋白質のプロテオーム解析やApoA-IIのAAアミロイドーシス発症やリポ蛋白質代謝との関連について、論文発表を行ったのは予定以上の進捗であった。⑤新たな動物モデルの作成は変異β2M-TGマウス作成は順調であるが、ゼブラフィッシュモデルの作成は遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究分担者の澤下が平成29年12月、亀谷が30年3月に退職し、研究組織から離れたため、2人の研究を補完するために、新たに平成30年4月より宮原を研究分担者に加えた。プロテオーム解析、生化学的解析を実施する。もっとも進捗している運動や抗酸化剤の投与によるアミロイドーシスの抑制効果については、メカニズム解析を中心に実施する。老齢マウスでのアミロイドーシス伝播現象の促進についてはマウスの匹数を増加し詳細な解析を行う。特にこれらの抑制効果や促進のメカニズムの解明には、前駆蛋白質代謝や蛋白質恒常性、オートファジー、小胞体ストレスなどの解析を行う。しかし、新規で画期的なメカニズムの解明のために、プロテーム解析やマイクロアレイ解析などの網羅的解析を行う。③末端が除去されたアミロイド蛋白質による線維形成仮説の検証については、TGマウスの繁殖がやっと軌道に乗ってきたために、マウスの匹数を増加して詳細な解析を行うのと同時に、マウスの系統（line）同士の掛け合わせや、ホモマウスの利用によって、前駆蛋白質の濃度増加を図る。④血液による伝播現象に関しては、血漿中に存在するアミロイド促進効果を持つ物質の特定を行う予定である。⑤新たな動物モデルの作成に関しては、作成したTGマウスのC57BLマウスへの戻し交配や高齢マウスでのアミロイド沈着の解析を行う（研究分担者森が担当）。またアミロイドーシスの解析システムとして、モノサイト系細胞を用いた細胞モデルの作成を予定している（研究分担者、宮原が担当）。研究分担者の矢﨑は家族性フィブリノーゲン Aα-鎖アミロイドーシスのin vitro 線維形成解析やマイクロダイセクションによる、AApoAIIアミロイド線維のC末端の解析を行う予定である。
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[Journal Article] Amyloidosis-inducing activity of blood cells in mouse AApoAII amyloidosis.2018
Author(s)
Ding X, Liu Y, Yang M, Li L, Miyahara H, Dai J, Xu Z, Matsumoto K, Mori M, Higuchi K, Sawashita J.
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Journal Title
Experimental Animal
Volume: 67(2)
Pages: 105-115
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Comprehensive proteomic profiles of mouse AApoAII amyloid fibrils provide insights into the involvement of lipoproteins in the pathology of amyloidosis.2018
Author(s)
Miyahara H, Sawashita J, Ishikawa E, Yang M, Ding X, Liu Y, Hachiya N, Kametani F, Yazaki M, Mori M, Higuchi K.
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Journal Title
Journal of Proteomics
Volume: 172
Pages: 111-121
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Amyloidosis-inducing activity of blood components in mouse AApoAII amyloidosis.2018
Author(s)
Xin Ding, Yingye Liu, Mu Yang, Lin Li, Hiroki Miyahara, Jian Dai, Zhe Xu, Kiyoshi Matsumoto, Masayuki Mori, Jinko Sawashita, Keiichi Higuchi
Organizer
The XVIth International Symposium on Amyloidosis
Int'l Joint Research
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