2017 Fiscal Year Annual Research Report
アルツハイマー病における病因物質と保護性神経炎症・神経生存の生体画像化と治療戦略
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17H04247
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| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine |
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Principal Investigator |
尾内 康臣 浜松医科大学, 光尖端医学教育研究センター, 教授 (40436978)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横倉 正倫 浜松医科大学, 医学部, 助教 (00529399)
武内 智康 浜松医科大学, 光尖端医学教育研究センター, 特任助教 (20754188)
和久田 智靖 浜松医科大学, 医学部附属病院, 講師 (80444355)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | アルツハイマー病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はこれまでアルツハイマー病（AD）の脳内でミクログリア活性が上昇し、その上昇とアミロイド（Aβ）やタウ（tau）の脳内蓄積との関連を報告してきた。ミクログリア機能には傷害性（M1）/保護性（M2）があることが以前から指摘され、最近特にM2に関わる2型カンナビノイド受容体（CB2）刺激でAβやtauの除去や神経の生存効果があることが報告されている。これはM2を介してAD病因物質除去と神経細胞の生存と新生という新しい治療戦略の可能性を示唆している。本研究では、ADの病因物質とM2神経炎症と神経細胞の生存やシナプス密度を可視化する新しいin vivo画像化技術を確立し、新たな治療薬の開発を狙う。そこで本計画ではM2神経炎症に関連するAD病因物質の発現とニューロン・シナプス活性との関係を画像的に評価することを目指すため、マウスとサルのADモデル動物で下記の１～３の項目研究を行い検証している。
１）FKNのMRIシグナルを発生する分子プローブおよびCB2をターゲットにしたRIプローブを用いたM2標的in vivo画像化、および２）マウスADモデルとサルモデルを用いたM2連関脳内環境変化とニューロン・シナプス活性のin vivo画像化、３）創薬評価への研究展開。我々はこれまでcaspase-3/-7 等のプロテアーゼ様酵素の活性を画像化する蛍光イメージング技術を確立済であり、本研究ではそのプローブを改変し、FNK系を評価するMRIプローブを作製するとともにCB2に特異的に結合するRIプローブを合成を試みて検証した。
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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
Aβ陽性SAMP10マウスを用いて、申請者らMRIプローブを用いた脳内分子動態解析技術を使って解析を試みたが脳内のシグナルは得られなかった。これはMRIプローブの脳内移行が不十分であったためと考えられる。MG2細胞からM2細胞に誘導したセルラインを作成し、18F-FDGのRIプローブを用いた件乙を行った結果、M2はM1よりもエネルギー消費が少ないことがわかった。また、RIプローブであるCB2系画像化評価系で解析し、M2ミクログリア優位を反映することがわかった。
In vivo系における実験として、SAMP10 AD類似マウスにおいて、CB2特異的結合の示すRIトレーサ（[11C]NE40）の実験を行い、M2神経炎症の評価を行った。 [11C]NE40を尾静脈より投与後60分のダイナミック撮像を行い、simplified reference tissue model（SRTM）を用いて小脳を参照とする結合能（BPND）画像を作成した。
また、病因物質との比較のため、[11C]PIBを用いてAβ蓄積の画像化を行った。トレーサーに関して静注後ダイナミック撮像を施行して、SRTMと小脳を参照とするBPND画像を作成して、両者の関係を調べることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
同一個体を複数測定するため、引き続き前年度の研究をH30年度も継続し、データ取得と初期解析を本年度に完成させる。予備的検討として、MC-1に特異的に結合する[11C]BCPP-FEを用いて神経細胞活性を評価した。本研究では、マウスの尾静脈からトレーサー静注後のダイナミック撮像を行い、2コンパートメントモデルを応用し、推定動脈inputカーブから得られた分布容積画像(Vt)あるいは標準化取り込み（SUV）画像を作成する。ミトコンドリア活性を測定する際にATP合成ではMC-1は律速段階酵素に当たり、その活性を調べることで電子伝達系機能すなわちミトコンドリア活性を評価できるが、最終のATP合成に関わる酵素はMC-Vであるため、この酵素活性を評価できるとされる[11C]MCV02を用いてイメージングを試みる。ATPはまたpurinoreceptorであるP2Y12等に結合し、神経保護作用に関わるとされる。従って、FKN系またはCB2系の画像化のデータとともに、この[11C]MCV02を用いたMC-V活性を調べて、M2神経炎症との関係を同一個体で検討する。
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Research Products
(8 results)
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[Journal Article] A pilot study of serotonergic modulation after long-term administration of oxytocin in autism spectrum disorder2017
Author(s)
Hirosawa T, Kikuchi M, Ouchi Y, Takahashi T, Yoshimura Y, Kosaka H, Furutani N, Hiraishi H, Fukai M, Yokokura M, Yoshikawa E, Bunai T, Minabe Y
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Journal Title
Autism Res
Volume: 10
Pages: 821-828
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Oxytocin effects on emotional response to others' faces via serotonin system in autism: A pilot study. Psychiatry Res2017
Author(s)
Fukai M, Hirosawa T, Kikuchi M, Ouchi Y, Takahashi T, Yoshimura Y, Miyagishi Y, Kosaka H, Yokokura M, Yoshikawa E, Bunai T, Minabe Y
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Journal Title
Psychiatry Res
Volume: 267
Pages: 45-50
DOI
Peer Reviewed
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