2021 Fiscal Year Research-status Report
Signal transduction to neuroinflammation and abnormal protein modification by neutral glycolipids
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21K07446
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
武藤 多津郎 藤田医科大学, 大学病院, 教授 (60190857)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中嶋 和紀 岐阜大学, 糖鎖生命コア研究所, 准教授 (10442998) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 神経炎症 / 糖脂質 / 情報伝達 / 神経細胞死 / 蛋白修飾 / 蛋白異常凝集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度である今年度は種々の想定外の出来事があり、研究の未実施項目ができた．先ず、我々が新規に発見した抗ラクトシルセラミド抗体等の抗中性糖脂質抗体が特異的に検出される神経免疫疾患である脳脊髄根末梢神経炎 (encephalomyeloradiculoneuropathy: EMRN)について、同患者脳脊髄液中の糖脂質を高感度質量分析計を用いて測定した．その結果、同患者髄液ではある特定のアシル基鎖長の脂肪酸を持つセラミド (ceramide) が正常対照に比し有意に増加していることを見出した．さらに、innate immunityの活性化状態を反映する活性化C5 complement, C5aが患者群で有意に増加しており、中枢でのinnate immunityの活性化が起きている事が判明した．これらの成果は、Biochim Biophys Acta Mol Cell Biol Lipids 2022に発表した．この研究成果は、広範な神経炎症反応が惹起されると考えられているEMRNで、ceramideがその神経炎症反応のシグナル伝達分子として作用している可能性を示唆しており、sphingolipidsの持つ重要な生物学的機能を表現していると考えられた．さらに、神経変性疾患であるパーキンソン病(PD)患者で、その脳脊髄液の糖脂質・脂質分析を上記と同様に質量分析による解析を行った結果、ある特定の脂肪酸鎖長を有するグルコシルセラミドと中枢でのC5a濃度との間に疾患特異的に有意な相関関係が見られる事が判明した．セラミドのみならず中性糖脂質も又神経炎症反応のシグナル伝達分子となっている事が想定された．しかし、その後in-vitroの系での詳しい解析が、共同研究者の転勤により実施できない事態を迎えている．その為、質量分析は、当大学共同研究施設での解析を依頼する事で実施していく予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
共同研究者が年度途中で所属機関の変更となり本研究への参画が不可能になったため、高感度質量分析の担当者がいなくなった．研究代表者自身がこの質量分析を担当せざるを得なくなり、その分in-vitroでの実験を行うのが甚だ困難となっている．患者髄液中の脂質分析は、未だ多くの未分析サンプルを抱えており、さらに予定していた患者脳組織でのアミロイド蛋白やシヌクレイン、タウ蛋白などの病的凝集体の糖脂質・脂質分析などは一切行えていない．この状況を打開するため、当該大学が有する中央実験センターに質量分析解析を依頼するべく同センター技官と打ち合わせを行い、実費で解析を担当して頂ける事となったので次年度以降はスビードアップできる予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
上述したような体制に変更のうえ、下記の項目を効率よく実験する予定である．
1）PD、筋委縮性側索硬化症(ALS)、アルツハイマー病(AD)などの神経変性疾患及び多発性硬化症(MS)、視神経脊髄炎(NMO)、慢性根多発神経炎(CIDP)患者からの脳脊髄液・血清の糖脂質・脂質分析をHILIC-ESI-MS/MSを用いて行う．
2）上記神経変性患者剖検脳組織を用いた糖脂質・脂質分析を行う．また、各疾患で異常凝集している蛋白の特異抗体を用いて免疫沈降を行い、そのサンプルから脂質・糖脂質分析を高感度に行う．
3）神経変性疾患患者髄液・血清中の抗中性糖脂質抗体の存否をFar-Eastern blot法で明らかにする．
4）先述の神経免疫疾患患者髄液・血清を用いて、補体活性化状態を明らかにすると共にその値と脂質・糖脂質濃度との相関を網羅的に解析を行う．
5）神経変性疾患患者の脳切片を用いて、各中性糖脂質抗体で染色し脳各部位での各中性糖脂質の多寡をパターン化する．
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| Causes of Carryover |
質量分析を担当する共同研究者が年度途中に他学に転勤となり、本研究実施に参画できなくなったためのものであります．当該共同研究者は本プロジェクト実施には結局関与できず、従って共同研究者の研究費使用はありませんでした．更に、この想定外の事態のため大きく研究の実施が遅れてしまい、研究代表者が使用予定の研究費の執行ができなかった為．
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