Mechanisms of lesion formation in Parkinson's disease: an analysis using tissue clearing and 3D observation

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K07841
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: Shimizu Hiroshi 新潟大学, 脳研究所, 准教授 (40608767)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柿田 明美 新潟大学, 脳研究所, 教授 (80281012) ; 吉田 眞理 愛知医科大学, 付置研究所, 特命研究教授 (60288545) ; 宮原 弘明 愛知医科大学, 付置研究所, 准教授 (00457615)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: パーキンソン病 / 神経変性疾患 / 組織透明化技術 / 三次元イメージング / アルファシヌクレイン / タウ / 神経病理学

Outline of Final Research Achievements

In the early and incidental cases of Parkinson's disease, alpha-synuclein accumulation was observed in various areas of the nervous system, including the brain and peripheral autonomic nervous system, suggesting that these may have occurred multicentrally. In progressive supranuclear palsy, the distribution/density of tau-positive structures were consistent with the manifesting clinical features. Furthermore, the distribution/laterality of tau-positive structures suggested the possibility of lesion extension along fiber connections. Tissue clearing and three-dimensional analysis enabled high-resolution imaging of tau-positive structures in progressive supranuclear palsy and provided important insights into the pathomechanism of lesion formation in this disease.

Free Research Field

神経病理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

パーキンソン病、パーキンソニズムをきたす疾患として進行性核上性麻痺などを対象に、通常のパラフィン包埋・薄切切片による観察、新しい手法である組織透明化・三次元イメージングを適応し、病変の形成や進展について重要な示唆を得た。組織透明化・三次元イメージングでは、現段階ではリン酸化タウを高解像度に描出可能であり、薄切切片では解決の難しい病理学的な課題、すなわち異なる細胞種に蓄積したタウ陽性構造の近接性、血管との位置関係などの問題にアプローチ可能であり、タウオパチーの病態機序理解に貢献し得る。