2018 Fiscal Year Research-status Report
神経ステロイドのオートファジー活性化作用を介した緑内障性視神経症の抑制効果
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18K09438
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
石川 誠 秋田大学, 医学系研究科, 准教授 (10212854)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉冨 健志 秋田大学, 医学系研究科, 教授 (60191623)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 緑内障動物実験モデル / 神経保護 / 神経ステロイド / オートファジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
緑内障性視神経症に対する神経ステロイドAllopregnanolone (AlloP)とその光学異性体ent-AlloPの神経保護効果を調査するため、ラットex vivoおよびin vivo緑内障実験モデルを作製した。
ex vivo緑内障実験モデルは、ラット眼球を摘出し前眼部を切除したのちex vivo分離眼杯標本を作成し、培養液中に1 μM AlloPと1 μM ent-AlloPを添加し、閉鎖型加圧装置によって75 mmHg、24時間加圧した。ラットin vivo緑内障実験モデルは、ラット前房内に35Gマイクロニードル針で直径６μmのマイクロビーズを注入し、1週間後に神経ステロイド（AlloP、ent-ALloP）を硝子体内に注射投与し、さらにその2週間後に眼球を摘出した。
いずれの緑内障実験モデルにおいても、アポトーシスTUNEL染色と抗NeuN抗体を用いたRGC（網膜神経節細胞） survival analysisにおいて、加圧によって誘導されるRGCの傷害はAlloPおよびent-AlloP投与によって防御された。ex vivo緑内障実験モデルにおいてGABA-A受容体拮抗薬を用いると、AlloPの神経保護効果は失われたが、ent-AlloPの神経保護効果は失われなかった。ent-AlloPの神経保護効果の機序を解明するため、抗LCB抗体と抗p62抗体を用いた免疫電気泳動を行なった結果、LC3Bはent-AlloPによってより強く、p62はent-AlloPによってより弱く誘導された。以上の結果から、AlloPはGABA-A受容体を介して加圧傷害を防御し、ent-AlloPはオートファジー誘導によって神経保護効果を発揮すると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
・ラットin vivo緑内障実験モデルを作製し、AlloPおよびent-AlloPの神経保護効果を、アポトーシスTUNEL染色と抗NeuN抗体を用いたRGC survival analysisによって証明することができた。
・ex vivo緑内障実験モデルにおいて、GABA-A受容体拮抗薬を用いると、AlloPの神経保護効果は失われたが、ent-AlloPの神経保護効果は失われなかった。AlloPはGABA-A受容体を介して加圧傷害を防御するが、ent-AlloPは異なる機序で神経保護を行うことが明らかになった。
・免疫電気泳動を行なった結果、LC3BはAlloPによってより弱く、ent-AlloPによってより強く誘導された。一方、p62はAlloPによってより強く、ent-AlloPによってより弱く誘導された。ent-AlloPはオートファジー誘導によって神経保護効果を発揮すると考えられた。
・以上の結果、ex vivoおよびin vivo緑内障モデルにおいて、AlloPとent-AlloPの神経保護のメカニズムが明らかになり、当初の計画以上に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、オートファジーを介したent-AlloPの緑内障視神経症に対する神経保護効果について、ワシントン大学医学部精神科と共同で、米国において以下の特許申請を行っている。
米国特許申請（US Provisional Application 62/801,187）
名称：“The Enantiomer of Allopregnanolone for the Prevention and Treatment of Retinal Degeneration via Autophagy."
出願日：2019年2月5日
出願者：Makoto Ishikawa, Douglas F. Covey, Charles F. Zorumski, Yukitoshi Izumi
今後はent-AlloPの臨床応用を目指して、米国の製薬企業との共同開発を募集する予定である。
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