2019 Fiscal Year Research-status Report
ビタミンによる様々な神経変性疾患の早期診断法および予防・治療法の開発
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18K11009
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| Research Institution | Tokushima Bunri University |
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Principal Investigator |
末永 みどり 徳島文理大学, 薬学部, 講師 (00389181)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松永 洋一 徳島文理大学, 薬学部, 教授 (80239053) [Withdrawn]
坪井 義夫 福岡大学, 医学部, 教授 (90291822)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 神経変性疾患 / アミロイドβ / プリオンタンパク質 / α-シヌクレイン / TDP-43 / ビタミンD |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度において、①それぞれ3種の神経変性疾患（プリオン病、パーキンソン病（PD）及び筋萎縮性側索硬化症（ALS））の原因因子である3種の凝集性タンパク質（正常プリオンタンパク質（PrPc）、α-シヌクレイン（α-Syn）及びTAR DNA-binding Protein of 43kDa（TDP-43））が、ビタミンA（VA）、VD2及びβ-カロテンとの結合を示し、②アミロイドβ(Aβ)と結合するVD2及びVEがAβ40凝集を抑制することを明らかにした。
令和元年度においては、以下について明らかにした。
①福岡大学病院神経内科を受診している、軽度認知障害（MCI）、アルツハイマー病（AD）、PD及び多系統萎縮症（MSA）患者の血中25OH-VD及び1,25(OH)2-VD濃度を測定し、健常者のそれと比較した。その結果、25OH-VD濃度は、健常者＞MCI＞AD≒PD＞MSAとなり、1,25（OH）2VDは、PD＞健常者≒MCI≒AD＞MSAとなった。
②Biacore3000を用いた表面プラズモン共鳴解析では、前述の3種の凝集性タンパク質と、VD2及びVD3、これらの水酸化体（25(OH)-VD2及び３、1,25(OH)2-VD2及び３）との相互作用を検討した。その結果、VD2はこれらの凝集性タンパク質との相互作用が見られたが、水酸化によりその作用が見られなくなった。一方、VD3はこれらの凝集性タンパク質との相互作用が見られなかったが、水酸化により相互作用が発現した。この作用は、水酸基の付加数に依存して上昇した。
以上の結果から、血中25OH-VD及び1,25(OH)2-VD濃度は、MICの診断及び神経変性疾患の判別の指標となる可能性が示唆された。また、ヒト生体内で生理活性を示す1,25(OH)2-VD3が凝集性タンパク質とも相互作用を示すことが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の予定では、パーキンソン病（PD)患者、アルツハイマー病（AD)患者及び軽度認知症者（MCI)の血中ビタミンE濃度の解析を行う予定だったが、現在のところ実施できていない。その代わりとして、MCI、AD、PD及びPDと同じくα-シヌクレインの脳内への蓄積が原因として起こる多系統萎縮症（MSA）患者の血中25OH-VD及び1,25(OH)2-VD濃度を測定し、健常者のそれと比較した。
また、疾患モデル細胞及び動物へのビタミンを投与する計画については、実施までに至っていない。
令和元年度の実施を計画していた①凝集性タンパク質と結合するビタミン類の検索と②ビタミン類による凝集性タンパク質の構造変化解析については、①は実施済みであるが②は現在進行中である。
以上のことから、当初の毛核よりもやや遅れているという評価に至った。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度は、以下のように研究を進める。
① AD、PD、MSA及びMCIの症例数を増やし、各疾患の重症度と血中25OH-VD及び1,25(OH)2-VD濃度との相関性を検証する。また、VE濃度も測定し、各疾患の重症度との相関性を検証する。これらの検証により、各疾患の閾値を設定し、早期診断法の確立を目指す。
② 表面プラズモン解析により凝集タンパク質との相互作用を示したVD、25(OH)-VD3及び1,25(OH)2-VD2について、凝集性タンパク質の構造及び凝集性に対する効果を検討する。構造変化の解析には、Thioflavin-T法等を用いる。凝集（複合体の形成）性変化の解析には、MALDI-TOF/MSによる質量分析及びProteinase K感受性試験を行う。さらに、統合計算科学システムMolecular Operating Environment(MOE)による凝集性タンパク質のドッキングシムシミュレーションを行う。
③ 疾患モデル細胞を作成し、細胞内における凝集体形成や細胞毒性に対するVD2、VD3及びこれらの水酸化体による影響を検討する。
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| Causes of Carryover |
当初想定していた本年度の支出額よりも実際の支出額が上回ったが、昨年度からの残額がつ追加された。また、コロナ渦により参加予定であった学会が中止となったため、旅費が発生しなかった。以上の原因により、次年度使用額が生じた。
次年度使用額と翌年度分として請求した助成金と合わせ、MALDI-TOF/MS解析などに用いるリコンビナントタンパク質や解析用試薬の購入に使用する予定である。
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