Development of a novel therapeutic strategy for Alzheimer's disease targeting on nicotinic acetylcholine receptors on microglia

2011 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22790090
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biological pharmacy
• Research Institution: Kyoto Pharmaceutical University
• Principal Investigator: TAKATA Kazuyuki 京都薬科大学, 薬学部, 助教 (10434664)
• Research Collaborator: 谷口 隆之 京都薬科大学, 教授 ; 下濱 俊 札幌医科大学, 教授 ; 富本 秀和 三重大学, 教授 ; 北村 佳久 京都薬科大学, 准教授 ; 西村 周泰 CiRA, 研究員 ; ALFRED Maelicke Galantos, Pharma, CSO ; 佐伯 真菜 京都薬科大学, 大学院生 ; 寺田 真希 京都薬科大学, 大学院生 ; 鍵谷 沙智子 京都薬科大学, 大学院生 ; 北村 理紗 京都薬科大学, 大学院生 ; 辰田 博則 京都薬科大学, 大学院生 ; 高田 哲也 京都薬科大学, 学部生 ; 藤川 靖浩 京都薬科大学, 学部生 ; 鶴野 友美 京都薬科大学, 学部生
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Keywords: アルツハイマー病 / アミロイドβ / ミクログリア / ニコチン性アセチルコリン受容体 / 貪食 / ガランタミン / アロステリック活性化リガンド / 骨髄細胞

Research Abstract

Galantamine is an acetylcholinesterase inhibitor approved for symptomatic treatment of Alzheimer's disease. Galantamine also acts as an allosterically potentiating ligand for nicotinic acetylcholine receptors(nAChRs). In this study, we demonstrated that galantamine stimulates nAChRs on microglia and promotes microglial phagocytic ability. This effect resulted in the reduction of amyloid-β burden in the brain which is thought to be a primary pathological event in the development of Alzheimer's disease. We further successfully differentiated bone-marrow cells to the microglia-like amyloid-β phagocytic cells.

Research Products

• [Journal Article] Molecular approaches to the treatment, prophylaxis, and diagnosis of Alzheimer's disease : tangle formation, amyloid-β, and microglia in Alzheimer's disease (2012)
  • Author(s): Kazuyuki Takata and Yoshihisa Kitamura
  • Journal Title: J. Pharmacol Sci Volume: 188 Pages: 338-344
• [Journal Article] Preparation and characterization of microglia-like cells derived from rat, mouse, and human bone marrow cells for therapeutic strategy of Alzheimer's disease (2011)
  • Author(s): Kazuyuki Takata, Tetsuya Takada, Hironori Tatsuda, Tomomi Tsuruno, Kaneyasu Nishimura, Shun Shimohama, and Yoshihisa Kitamura
  • Journal Title: J. Addict. Res. Ther Volume: S5 Pages: 1-5
  • DOI: doi:10.4172/2155-6105.S5-001
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Galantamine-induced amyloid-β clearance mediated via stimulation of microglial nicotinic acetylcholine receptors (2010)
  • Author(s): Kazuyuki Takata, Yoshihisa Kitamura, Mana Saeki, Maki Terada, Sachiko Kagitani, Risa Kitamura, Yasuhiro Fujikawa, Alfred Maelicke, Hidekazu Tomimoto, Takashi Taniguchi, and Shun Shimohama
  • Journal Title: J. Biol. Chem Volume: 285 Pages: 40180-40191
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Translational research on compensatory microglial function for therapeutic strategy of Alzheimer's disease (2011)
  • Author(s): Kazuyuki Takata and Yoshihisa Kitamura
  • Organizer: 第5回次世代を担う若手医療薬科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋大学医学部附属病院(愛知県)
  • Year and Date: 2011-11-27
• [Presentation] ガランタミンによるミクログリアのアミロイドβ貪食促進作用 (2011)
  • Author(s): 高田和幸、北村佳久、谷口隆之
  • Organizer: 日本薬学会第131年会
  • Place of Presentation: ツインメッセ静岡(静岡県)
  • Year and Date: 2011-03-30
• [Presentation] ニコチン性アセチルコリン受容体のアロステリック制御によるミクログリアのアミロイドβ貪食促進作用の解析 (2011)
  • Author(s): 高田和幸、北村佳久、下濱俊、谷口隆之
  • Organizer: 第84回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • Year and Date: 2011-03-23
• [Book] Chapter 8 : Microglial functions against amyloid-β accumulation in brains of Alzheimer's disease. Microglia : Biology, Functions and Roles in Disease, Edited by Charanjit Kaur and Ling Eng-Ang (2012)
  • Author(s): Kazuyuki Takata and Yoshihisa Kitamura
  • Publisher: NOVA Science Publishers(in press)
• [Remarks] アルツハイマー治療薬に新たな働きアミロイドベータ除去.京都新聞, 2010年12月21日
• [Remarks] ガランタミンの新たな作用機序を発見ミクログリアによるAβ除去を促進.薬事日報, 2010年11月17日