The disease of 21 century: Development of a novel therapy for ATTR amyloidosis based on the pathogenesis of amyloid formation mechanism

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K07528
• Research Institution: Nagasaki International University
• Principal Investigator: 安東 由喜雄 長崎国際大学, 薬学部, 教授 (20253742)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田崎 雅義 熊本大学, 大学院生命科学研究部(保), 准教授 (50613402) ; 植田 光晴 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (60452885) ; 松下 博昭 長崎国際大学, 薬学部, 講師 (60732394)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: アミロイドーシス / トランスサイレチン / ATTRwt アミロイドーシス / ATTRv アミロイドーシス / グラボノイド / グラブリジン / 安定化剤 / ミスフォールディング

Outline of Annual Research Achievements

ATTR アミロイドーシス（家族性アミロイドポリニューロパチー（ATTRv アミロイドーシス：旧 名 FAP)および老人性全身性アミロイドーシス（ATTRwt アミロイドーシス：旧名 SSA)は、臨床症状の進行を緩徐にする疾患修飾薬は開発されてきているが、何故 ageing と共にアミロイドが形成され、進展するのか、特定の臓器にアミロイドが沈着するのかなどはほとんど明らかにされていない。これを解き明かすことは 21 世紀の神経難病 (特にproteinopathy)の治療戦略を立てる上で重要な鍵となる。Ageingと共にタンパク質が凝集し、proteinopathyを引き起こす過程と、アミロイドを形成しアミロイドーシスを引き起こす過程には、共通のpathogenesisがあり、key moleculeがあると考える。アミロイドーシスにおいては、それまで機能蛋白として挙動していたアミロイド前駆蛋白質が、老化と共にアミロイドを形成し臓器に沈着する「アミロイド形成カスケー ド」が作動するには可溶性のアミロイド前駆蛋白質をアミロイド形成に向かわせるアミロイド 促進因子(amyloid enhancing factor: AEF)が必要であると考えられている。本研究では ATTRv アミロイドーシスと共に神経症状も合併する ATTRwt アミロイドーシスの 2 疾患に焦点を絞りこの AEF を同定し、in vitro、in vivo 両面で AEF と TTR アミロイドの相互作用をブロックするリーディ ング化合物を同定し、最終的には、新たな治療薬を開発することを最終目的とする。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究は3年で行うが、各種アミロイ ドーシスの臨床検体（生検および剖検組織）は、 ATTRvおよびSSAアミロイドーシスと診断され た長崎国際大学および熊本大学が保存しているAATRv患者の剖検心臓計10例、SSAの 剖検心臓5例、診断のため生検した計34例を用いる。初年度である令和4年度は、１. ATTRv およびSSA患者由来の心臓および黄色靭帯組織（生検および手術サンプル）切片（10 例ずつ）をコンゴーレッド染色後 、 Laser microdissection（ LMD; Leica Microsystems）によりアミロイドを採取し、トリプシンでペプチド化後、LC-MS/MS（LTQ Velos Pro; Thermo Fisher Scientific）で測定、解析した。 ２． 測定結果をデータベースで解析し、normalized spectral abundance factor (NSAF)を測定し、さらに、非特異的なタンパク質をリストから除外するために、非アミロイド領域をコントロー ルとして同様の測定を行い、相対比較（ratios calculated by spectral counts: RSC）を行った結果、Apo E、Vitronection、clastarin, β-enolaseなどが候補タンパク質としてクローズアップされた。3．次にそれぞれのAEF候補タンパク質に対する抗体を購入し、上記のATTRv、SSAの生検、剖 検組織で沈着アミロイド中に共存するか免疫組織学的手法を用い検討したところ、これらの候補タンパク質の組織での発現が確認された。

Strategy for Future Research Activity

次年度は 我々が生成したリコンビナントTTRwt蛋白質を、試験管内でacidic solution(pH 3.0)でイ ンキュベートするとアミロイド形成を来たすことが判明しているので、この実験系で、これらのAEFをそれぞれ共存させ、アミロイドの形成が増強すかどうかを検証する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Steep increase in the number of transthyretin-positive cardiac biopsy cases in Japan: evidence obtained by the nation-wide pathology consultation for the typing diagnosis of amyloidosis (2023)
  • Author(s): Naiki H, Yamaguchi A, Sekijima Y, Ueda M, Ohashi K, Hatakeyama K, Ikeda Y, Hoshii Y, Shintani-Domoto Y, Miyagawa-Hayashino A, Tsujikawa H, Endo J, Arai T, Ando Y.
  • Journal Title: Amyloid Volume: 30 Pages: 321-326
  • DOI: 10.1038/s42003-023-04680-x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impact of baseline polyneuropathy severity on patisiran treatment outcomes in the APOLLO trial (2023)
  • Author(s): Quan D, Obici L, Berk JL, Ando Y, Aldinc E, White MT, Adams D.
  • Journal Title: Amyloid Volume: 30 Pages: 49-58
  • DOI: 10.1080/13506129.2022.2118043
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of phosphatidic acid on antiganglioside antibody reactivity in the isolated facial diplegia variant of Guillain-Barr? syndrome: a case report (2023)
  • Author(s): Nakahara K, Nakane S, Terasaki T, Ando Y.
  • Journal Title: Acta Neurol Belg Volume: 123 Pages: 231-232
  • DOI: 10.1007/s13760-020-01592-z.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characteristics of Patients with Hereditary Transthyretin Amyloidosis-Polyneuropathy (ATTRv-PN) in NEURO-TTRansform, an Open-label Phase 3 Study of Eplontersen (2023)
  • Author(s): Coelho T, Waddington Cruz M, Chao CC, Parman Y, Wixner J, Weiler M, Barroso FA, Dasgupta NR, Jung SW, Schneider E, Viney NJ, Dyck PJB, Ando Y, Gillmore JD, Khella S, Gertz MA, Obici L, Berk JL.
  • Journal Title: Neurol Ther Volume: 12 Pages: 267-287
  • DOI: 10.1007/s40120-022-00414-
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Gut microbiota of Parkinson's disease in an appendectomy cohort: a preliminary study (2023)
  • Author(s): Nakahara K, Nakane S, Ishii K, Ikeda T, Ando Y.
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 13 Pages: 2210
  • DOI: 10.1038/s41598-023-29219-2.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Ingestion of Soybean Sprouts Containing a HASPIN Inhibitor Improves Condition in a Mouse Model of Alzheimer's Disease (2023)
  • Author(s): Tanaka H, Matsushita H, Tokuhiro K, Fukunari A, Ando Y.
  • Journal Title: Biology (Basel) Volume: 12 Pages: 320
  • DOI: 10.3390/biology12020320.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Treatment response to Tafamidis quantitatively assessed by serial bone scintigraphy in transthyretin amyloid cardiomyopathy (2023)
  • Author(s): Maeda-Ogata S, Tahara N, Tahara A, Bekki M, Honda A, Sugiyama Y, Igata S, Abe T, Sekijima Y, Ueda M, Ando Y, Fukumoto Y.
  • Journal Title: J Nucl Cardiol Volume: 30 Pages: 403-404
  • DOI: 10.1007/s12350-022-03137-8.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Guidelines and new directions in the therapy and monitoring of ATTRv amyloidosis (2022)
  • Author(s): Ando Y, Adams D, Benson MD, Berk JL, Plant?-Bordeneuve V, Coelho T, Concei??o I, Ericzon BG, Obici L, Rapezzi C, Sekijima Y, Ueda M, Palladini G, Merlini G.
  • Journal Title: Amyloid Volume: 0 Pages: 0
  • DOI: 10.1080/13506129.2022.2052838
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Inhibitory Effect of the HASPIN Inhibitor CHR-6494 on BxPC-3-Luc, A Luciferase-Expressing Pancreatic Cancer Cell Line (2022)
  • Author(s): Tanaka H, Nishida-Fukuda H, Wada M, Tokuhiro K, Matsushita H, Ando Y.
  • Journal Title: Cell J Volume: 24 Pages: 212-214
  • DOI: 10.22074/cellj.2022.7796
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Asymptomatic deep venous thrombosis identified on routine screening in patients with hospitalized neurological diseases (2022)
  • Author(s): Nakajima M, Watari M, Ando Y, Ueda M.
  • Journal Title: J Clin Neurosci Volume: 102 Pages: 13-20
  • DOI: 10.1016/j.jocn.2022.06.002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Imaging Characteristics for Predicting Cognitive Impairment in Patients With Cerebral Autosomal Dominant Arteriopathy With Subcortical Infarcts and Leukoencephalopathy (2022)
  • Author(s): Taniguchi A, Shindo A, Tabei KI, Onodera O, Ando Y, Urabe T, Kimura K, Kitagawa K, Miyamoto Y, Takegami M, Ihara M, Mizuta I, Mizuno T, Tomimoto H.
  • Journal Title: Front Aging Neurosci Volume: 14 Pages: 876437
  • DOI: 10.3389/fnagi.2022.876437. eCollection 2022.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Addendum to ASNC/AHA/ASE/EANM/HFSA/ISA/SCMR/SNMMI Expert Consensus Recommendations for Multimodality Imaging in Cardiac Amyloidosis: Part 1 of 2-Evidence Base and Standardized Methods of Imaging (2022)
  • Author(s): Dorbala S, Ando Y, Bokhari S, Dispenzieri A, Falk RH, Ferrari VA, Fontana M, Gheysens O, Gillmore JD, Glaudemans AWJM, Hanna MA, Hazenberg BPC, Kristen AV, Kwong RY, Maurer MS, Merlini G, Miller EJ, Moon JC, Murthy VL, Quarta CC, Rapezzi C, Ruberg FL, Shah SJ, Slart RHJA, Verberne HJ, Bourque JM.
  • Journal Title: J Card Fail Volume: 28 Pages: e1-e4
  • DOI: 10.1016/j.cardfail.2021.06.012. Epub 2021 Jul 1.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Early transverse tubule involvement in cardiomyocytes in hereditary transthyretin amyloidosis: a possible cause of cardiac events (2022)
  • Author(s): Misumi Y, Ando Y, Ueda M.
  • Journal Title: Cardiovasc Pathol Volume: 61 Pages: 107458
  • DOI: 10.1016/j.carpath.2022.107458. Epub 2022 Jul 22.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Urinary Transthyretin as a Biomarker in ATTRv Val50Met Amyloidosis (2022)
  • Author(s): Matsushita H, Misumi Y, Masuda T, Okada M, Inoue F, Ueda M, Ando Y.
  • Journal Title: Pathophysiology Volume: 29 Pages: 333-343
  • DOI: 10.3390/pathophysiology29030025.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] α-Enolase reduces cerebrovascular Aβ deposits by protecting Aβ amyloid formation (2022)
  • Author(s): Inoue Y, Tasaki M, Masuda T, Misumi Y, Nomura T, Ando Y, Ueda M.
  • Journal Title: Cell Mol Life Sci Volume: 79 Pages: 462
  • DOI: 10.1007/s00018-022-04493-x.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] SIRT7 Deficiency Protects against Aβ(42)-Induced Apoptosis through the Regulation of NOX4-Derived Reactive Oxygen Species Production in SH-SY5Y Cells (2022)
  • Author(s): Mizutani H, Sato Y, Yamazaki M, Yoshizawa T, Ando Y, Ueda M, Yamagata K.
  • Journal Title: Int J Mol Sci Volume: 23 Pages: 9027
  • DOI: 10.3390/ijms23169027.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Multifunctional Therapeutic Cyclodextrin-Appended Dendrimer Complex for Treatment of Systemic and Localized Amyloidosis (2022)
  • Author(s): Inoue M, Higashi T, Hayashi Y, Onodera R, Fujisawa K, Taharabaru T, Yokoyama R, Ouchi K, Misumi Y, Ueda M, Inoue Y, Mizuguchi M, Saito T, Saido TC, Ando Y, Arima H, Motoyama K, Jono H.
  • Journal Title: ACS Appl Mater Interfaces Volume: 14 Pages: 40599-40611
  • DOI: 10.1021/acsami.2c09913. Epub 2022 Sep 2.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Feasibility Study of Dendrimer-Based TTR-CRISPR pDNA Polyplex for Ocular Amyloidosis in Vitro (2022)
  • Author(s): Inoue M, Muta K, Mohammed AFA, Onodera R, Higashi T, Ouchi K, Ueda M, Ando Y, Arima H, Jono H, Motoyama K.
  • Journal Title: Biol Pharm Bull Volume: 45 Pages: 1660-1668
  • DOI: 10.1248/bpb.b22-00452.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Macroglossia in rapidly progressive inclusion body myositis (2022)
  • Author(s): Yamasaki Y, Mukaino A, Yamashita S, Takeuchi Y, Tawara N, Yoshida R, Honda Y, Yamashita T, Kakimoto A, Ueyama H, Ando Y.
  • Journal Title: Neuropathology Volume: 0 Pages: 0
  • DOI: 10.1111/neup.12879.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A novel murine model of autoimmune dysautonomia by α3 nicotinic acetylcholine receptor immunization (2022)
  • Author(s): Yamakawa M, Nakane S, Ihara E, Tawara N, Ikeda H, Igarashi Y, Komohara Y, Takamatsu K, Ikeda T, Tomita Y, Murai S, Ando Y, Mukaino A, Ogawa Y, Ueda M.
  • Journal Title: Front Neurosci Volume: 16 Pages: 1006923
  • DOI: 10.3389/fnins.2022.1006923. eCollection 2022
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Carpal tunnel syndrome as an early red-flag sign of ATTRwt amyloidosis (2022)
  • Author(s): Maeda-Ogata S, Tahara N, Bekki M, Tahara A, Sugiyama Y, Honda A, Igata S, Abe T, Ueda M, Ando Y, Hirooka Y, Fukumoto Y.
  • Journal Title: J Nucl Cardiol Volume: 29 Pages: 3562-3563
  • DOI: 10.1007/s12350-021-02584-
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] [Importance of the Genetic Diagnosis of Young Onset Alzheimer's Disease: Presenilin Presented in Still Alice] (2022)
  • Author(s): Ando Y.
  • Journal Title: Brain Nerve Volume: 74 Pages: 1331-1334
  • DOI: 10.11477/mf.1416202243.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Guidelines and new directions in the therapy and monitoring of ATTRv amyloidosis. (2022)
  • Author(s): Ando Y
  • Organizer: Webinar of International Amyloidosis Society
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 21世紀の病気：検査医学のアミロイドーシスの診断・病態解析・治療への貢献 (2022)
  • Author(s): 安東由喜雄
  • Organizer: 日本臨床検査医学会学術集会
  • Invited
• [Presentation] FAPといわれた時代からATTRｖにいたる研究・診療の変遷 (2022)
  • Author(s): 安東由喜雄
  • Organizer: AMED講演会
  • Invited
• [Presentation] ATTRvアミロイドーシス診断と治療の最前線 (2022)
  • Author(s): 安東由喜雄
  • Organizer: Alnylam ATTRアミロイドーシスWeb セミナー関西
  • Invited