2019 Fiscal Year Research-status Report
A novel therapeutic strategy for ALS with induction of differentiation to M2 microglia by targeted gene delivery
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18K07498
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
寺島 智也 滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (40378485)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 筋萎縮性側索硬化症 / ミクログリア / ドラッグデリバリーシステム / 標的化輸送 / 核酸医薬 / miRNA / Molecular ZIP code |
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| Outline of Annual Research Achievements |
筋萎縮性側索硬化症 (以下ALS) は、確立された治療法がなく、早期の治療法開発が切望されている。我々はその病態に深く関わっているミクログリア細胞に対してMolecular ZIP code を用いたピンポイントなターゲッティングによる遺伝子輸送システムを用いて、ALS脊髄組織内に集簇するM1ミクログリアをM2ミクログリアへと誘導することによる、正常組織や細胞への安全性に配慮したALSへの新しい治療技術を確立することを目指している。初年度では、ミクログリア標的ペプチドの特異性およびmiRNAなど核酸輸送能について、ミクログリア初代培養細胞を用いて確認した。また、ミクログリア内での特定のmiRNA強発現により、共培養下にある運動神経細胞株に対して、保護効果を示すことが証明された。その際に用いたミクログリア標的ペプチドM1およびM2を、本年度ではALSモデルマウスに直接髄腔内投与し、その結合性について、経時的に脊髄組織を用いた検討にて確認した。また、上記、細胞培養系で確認済みのミクログリア特異的結合ペプチド＋ miRNAの複合体についても、ALSモデルマウス髄腔内に直接投与し、治療実験を行った。現在までに容量および投与回数を調節した予備実験を終え、本実験も行っており、経時的 な運動機能評価および生存曲線評価を行い、まだ、治療動物の実績の蓄積は必要であるが、現在まで終了しているマウスにおいて、治療効果が示されており、期待のできる結果を示している。更に数を増やすとともに、組織や疾患関連分子の検討を行っていく予定である
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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
前年度にミクログリア初代培養系にて標的化が確認されたミクログリア特異的結合ペプチドを、ALSモデルマウス(SOD1 G93A マウス)に髄腔内投与し、発症前、中期、晩期で組織学的検討を行ったが、疾患進行に伴い、M1ミクログリアが多数脊髄内に集積するに伴い、M1ミクログリア標的ペプチドでラベルされる細胞が増加していくことが確認できた。培養系で確認したミクログリアへの関連性が報告されているsmallRNAであるmiRNA124,miRNA145と標的ペプチドとの複合体を作成し、ALSモデルマウスに投与を開始。核酸のみやペプチドのみの群では、全く治療効果を認めないのに比して、ペプチド＋核酸複合体群において、治療効果が認められることがわかった。引き続き、治療実験の継続とこれらの治療マウスから採取した脊髄を用いて、組織学的検討および遺伝子発現などの解析を行う予定であり、当初の予定通り進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度までに治療実験を終えたマウスより、既に組織学的検討用に固定した脊髄組織と遺伝子や蛋白発現を解析するために採取した凍結脊髄組織があり、それらを用いて解析を進める予定である。組織については、M1ミクログリアとM2ミクログリアの割合が、治療群と対照群にて変化があるのかを中心に神経細胞数、炎症の程度などを評価する予定である。また、遺伝子解析などについては、これまでに報告されている炎症関連性のサイトカイン群の発現量比較を中心に治療効果が認められたマウスにて分子病態および治療メカニズムに関連した解析を行う予定である。また、必要に応じて、追加でALSマウスに治療を施し、上記検討に利用する。データの蓄積に応じて、データをまとめ、報告できる準備も並行して行う予定である。
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| Causes of Carryover |
遺伝子解析用の定量的PCR用酵素や逆転写酵素などの試薬購入費用として計上していた内の一部について、年度内は試薬が足りており、次年度での試薬購入用に充てることとしたため。
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