Exploration of therapeutic target molecules for Parkinson's disease by focusing on the regulatory mechanism of lysosomal gene expression

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K16135
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 48030:Pharmacology-related
• Research Institution: Hiroshima University (2021); Gifu Pharmaceutical University (2020)
• Principal Investigator: Miyara Masatsugu 広島大学, 医系科学研究科(薬), 助教 (60816346)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: パーキンソン病 / MPTP/MPP+ / オートファジー / リソソーム

Outline of Final Research Achievements

In this study, we found that low concentrations of Parkinson's disease (PD)-related chemicals reduce lysosomal gene expression without inhibiting nuclear translocation of TFEB, a master regulator of lysosomal genes, in human neuroblastoma SH-SY5Y cells. In addition, we identified several genes whose expression was up- or down-regulated in the substantia nigra of PD model mice, which were generated by chronic administration of MPTP, a PD-related chemical. No significant expression changes in the evaluated lysosomal genes were observed in the substantia nigra of PD model mice.

Free Research Field

神経毒性学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

パーキンソン病（PD）発症においてリソソームの機能低下が重要な役割を果たす可能性が指摘されているが、その詳細なメカニズムは明らかになっていない。本研究では、PDモデル細胞において認められるリソソーム遺伝子発現低下の原因を絞り込むことができた。PDモデル動物の中脳黒質においては、評価したリソソーム遺伝子の顕著な発現変動を捉えることができなかったが、発現変動が認められるその他の遺伝子を数種類特定することができた。今後、さらに多くのリソソーム遺伝子を解析するとともに、本研究により特定した遺伝子とリソソーム機能との関連性についても検証を行うことで、PD発症メカニズムの解明につながることが期待される。