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2023 Fiscal Year Annual Research Report

TDP-43病理形成・分解機序に着目した筋萎縮性側索硬化症の分子病態解明と制御

Research Project

Project/Area Number 22H00467
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

山中 宏二  名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (80446533)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岡田 洋平  愛知医科大学, 加齢医科学研究所, 教授 (30383714)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2027-03-31
Keywords筋萎縮性側索硬化症 / TDP-43
Outline of Annual Research Achievements

本研究では以下の3つの研究計画を実施した。
1)TDP-43病理形成メカニズムの解明とTDP病理を再現する新規ALSモデル動物の開発:ALS死後脳解析によりTDP-43の多量体化の低下,つまり単量体化の亢進が孤発性ALSの脳・脊髄組織で認められることや,そのTDP-43病理形成における分子メカニズム、さらに各種ストレスによって単量体化が促進することを明らかにして、これらの成果を論文発表できた。TDP-43病理を再現する新規モデルマウスを繁殖し、各種Creマウスとの交配により、変異TDP-43が脊髄組織に発現することを確認し、予備的な組織解析データを取得するとともに、加齢依存性の表現形を解析するため、観察を続けている。
2)オリゴデンドロサイトに着目したALSにおける「非自律性」神経変性機序の解明:
代表者は,オリゴデンドロサイト特異的にTDP-43を発現するマウス脊髄から単離したオリゴデンドロサイトにおいてRNAシーケンスにより網羅的遺伝子発現解析を行った。その結果、脂質代謝や髄鞘関連の遺伝子の多くに発現異常を認めた。また、加齢により、大脳白質の髄鞘の異常や脊髄前角にグリオーシスを認めることが判明した。
3)TBK1による新たなTDP-43分解機構の同定と異常タンパク質分解を標的とした疾患修飾療法開発:今年度は、ALSの脳・脊髄組織におけるALS原因遺伝子産物であるTBK1活性の低下を見出した。さらに、小胞体・ミトコンドリア接触領域(MAM)の破綻がTBK1の活性低下を引き起こして、運動神経細胞のタンパク質ストレス応答異常を引き起こすことを解明した。以上の研究成果を論文発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

研究成果を2報のハイインパクト雑誌に報告できた。また、モデル動物の解析が順調に進捗している。

Strategy for Future Research Activity

モデル動物の解析は時間を要することが想定されるため、計画的に繁殖や解析を行うように留意する。

  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] King's College London(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      King's College London
  • [Journal Article] Genetic background variation impacts microglial heterogeneity and disease progression in amyotrophic lateral sclerosis model mice2024

    • Author(s)
      Komine Okiru、Ohnuma Syuhei、Hinohara Kunihiko、Hara Yuichiro、Shimada Mayuko、Akashi Tomohiro、Watanabe Seiji、Sobue Akira、Kawade Noe、Ogi Tomoo、Yamanaka Koji
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 27 Pages: 108872~108872

    • DOI

      10.1016/j.isci.2024.108872

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Monomerization of TDP-43 is a key determinant for inducing TDP-43 pathology in amyotrophic lateral sclerosis2023

    • Author(s)
      Oiwa Kotaro、Watanabe Seiji、Onodera Kazunari、Iguchi Yohei、Kinoshita Yukako、Komine Okiru、Sobue Akira、Okada Yohei、Katsuno Masahisa、Yamanaka Koji
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 9 Pages: eadf6895

    • DOI

      10.1126/sciadv.adf6895

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mitochondria-associated membrane collapse impairs TBK1-mediated proteostatic stress response in ALS2023

    • Author(s)
      Watanabe Seiji、Murata Yuri、Oka Yasuyoshi、Oiwa Kotaro、Horiuchi Mai、Iguchi Yohei、Komine Okiru、Sobue Akira、Katsuno Masahisa、Ogi Tomoo、Yamanaka Koji
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 120 Pages: e2315347120

    • DOI

      10.1073/pnas.2315347120

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Intrinsic structural vulnerability in the hydrophobic core induces species-specific aggregation of canine SOD1 with degenerative myelopathy?linked E40K mutation2023

    • Author(s)
      Hashimoto Kei、Watanabe Seiji、Akutsu Masato、Muraki Norifumi、Kamishina Hiroaki、Furukawa Yoshiaki、Yamanaka Koji
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 299 Pages: 104798~104798

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.104798

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Molecular Basis of TDP-43 pathology in neurodegenerative disease.2023

    • Author(s)
      Oiwa K , Yamanaka K
    • Organizer
      Japan-UK Neuroscience symposium.
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ALSにおけるTDP-43病理形成の分子基盤2023

    • Author(s)
      山中宏二
    • Organizer
      第64回日本神経学会学術大会シンポジウム講演
    • Invited
  • [Presentation] タンパク質ストレス応答における小胞体・ミトコンドリア接触部の新たな役割.2023

    • Author(s)
      渡邊征爾、山中宏二
    • Organizer
      第64回日本神経病理学会総会学術研究会第66回日本神経化学会大会合同大会
    • Invited
  • [Presentation] 筋萎縮性側索硬化症におけるTDP-43病理形成の分子基盤と疾患修飾療法への展望2023

    • Author(s)
      山中宏二
    • Organizer
      第42回日本認知症学会学術集会シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Sigma 1 receptor, an ALS16-causative gene product, prevents mitochondrial fragmentation via ATAD3A in ALS.2023

    • Author(s)
      Watanabe S, Horiuchi M, Yamanaka K.
    • Organizer
      34th International Symposium on ALS/MND.
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 名古屋大学環境医学研究所 ホームページ

    • URL

      http://www.riem.nagoya-u.ac.jp/index.html

  • [Remarks] 病態神経科学分野 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.riem.nagoya-u.ac.jp/4/mnd/index.html

URL: 

Published: 2024-12-25  

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