2021 Fiscal Year Research-status Report
量子ドットによるパーキンソン病態変化の可視化と治療介入に役立つ新規生体指標の探索
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20K21587
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
今村 行雄 同志社大学, 研究開発推進機構, 学術研究員 (90447954)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
貫名 信行 同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (10134595)
奥住 文美 同志社大学, 脳科学研究科, 特別研究員 (90826075)
下郡 智美 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (30391981)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | パーキンソン病 / アルファシヌクレイン / 量子ドット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
パーキンソン病は運動症状を主症状とし、極めて予後が悪く、高齢化社会を迎えた我が国を含めて極めて大きな社会問題となっている。FY2020年度においてパーキンソン病の発症に大きく関わるα-シヌクレインタンパク質凝集体の脳内における動態を可視化するため、蛍光量子ドットによるラベルに成功した。本年度ではこの手法をさらに適用して、タンパク質の網羅解析を試みた。深麻酔下においてマウス脳の線状体に量子ドットラベルした病態α-シヌクレインタンパク質凝集体を脳固定装置により導入後、6時間後に脳組織を抽出してマス解析をおこなった。注入側から、486728種のタンパク質/1ug、脳梁を介して移動した反対側から70695種のタンパク質/1ugを解析した。病態タンパク質群を解析するため、さらにFAOS法により、量子ドットラベル病態α-シヌクレインタンパク質凝集体のみ分離し、脳病態機能との関連性を検討した。その結果、病態タンパク質を投与した側においては、ミトコンドリア代謝機能、細胞における病態タンパク質の取り込みに関わる細胞内のさまざまな小胞体、細胞からのタンパク質の放出に関わるエクソソームが検出された。一方、脳梁を超えた反対側ではシナプス機能に関わるさまざまな小胞体タンパク質や細胞膜の結合タンパク質など脳神経細胞のシナプス伝達及びタンパク質の物質輸送の機能に関わる分子群が見出された。さらにこれらの分子群の多くは脳組織の免疫染色の結果、病態神経細胞群と共局在していることもわかった。以上の結果から量子ドットラベルしたパーキンソン病に関わるα-シヌクレインタンパク質凝集体は神経細胞に取り込まれる際には、既存の脳神経細胞の機能を用いて細胞内に取り込まれ、細胞内輸送機能を利用して脳内を伝搬し、移動先から放出されると考えられる。これらの結果は、前年度の研究結果を支持しており、今後の発展が期待できる。
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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
当初の研究計画では、２年目においてパーキンソン病病態タンパク質凝集体を投与したマウスを用いて網羅的機能解析を行い、初年度の結果との整合性を検証し、本年度の研究計画を遂行するという目標であった。上記の研究実績に述べたとおり、本年度の研究は当初の目標を十分に遂行しており、おおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は研究計画最終年度である。これまでの研究結果をまとめ、ハイインパクトジャーナルへの掲載を目指して研究を進めていく。所属研究機関が変更され、主たる研究分野が変更になったため、当初の研究計画がスムーズに進まない可能性も考えられるが、研究分担者との共同研究を強化し、当初の研究計画を少しでも進められるようにする予定である。
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| Causes of Carryover |
代表者が所属する研究機関において、効率よく研究を進めることができた結果、当初の目標額よりも少ない予算で効率よく研究を進めることができた。さらにコロナ禍により共同研究の進捗が遅くなり、当初の予算額よりも実際の使用額が少なかったのが原因と考えられる。次年度は本年度に滞った部分の研究内容を機動的に進め、全期間としては遅滞なく研究目的を遂行できるように考えている。
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