2022 Fiscal Year Research-status Report
がんに起因する脳の糖鎖のリモデリングに着目した革新的がんリハビリテーション研究
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22K19713
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
神野 尚三 九州大学, 医学研究院, 教授 (10325524)
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2022-06-30 – 2025-03-31
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| Keywords | がん / 認知機能障害 / 海馬 / 糖鎖 / オリゴデンドロサイト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
がんに伴う認知機能障害 (Cancer-related cognitive impairment, CRCI) に関する基礎研究を推進した。本年度の研究では、メラノーマの細胞株を移植した担がんモデルマウスを作出し、テストバッテリーによる行動学的解析に取り組んだ。担がんマウスでは、、オペラント条件づけに基づく遅延見本合わせ試験における学習機能の低下や、恐怖条件づけ試験における長期記憶の低下、強制水泳試験におけるうつ様の増加、高架式十字迷路試験における不安関連行動の増加、などが認められた。一方で、Y字迷路試験における短期記憶に異常は認められなかった。これらから、担がんモデルマウスがCRCIのモデルとして妥当性を有することが示唆された。次に、抗体アレイを用いて血中サイトカインのスクリーニングを行い、オリゴデンドロサイトとの相互作用が知られているケモカイン (CCL2, CCL8など) の血中濃度が上昇していることを見出した。オプティカルダイセクター法による定量解析の結果、海馬のオリゴデンドロサイト前駆細胞とオリゴデンドロサイトの空間分布密度が一部で低下していることが示された。このため、海馬のケモカイン受容体関連遺伝子をRT-qPCRによって解析した結果、Ccr1やCcr2、IL27raなどの発現レベルの上昇が認められた。興味深いことに、コンドロイチン硫酸糖鎖抗原 (Cspg4) の発現レベルは低下していた。また、これらの結果を踏まえ、CCL2に対する中和抗体を投与する実験にも取り組んでいる。これまでに、中和抗体を投与されたマウスでは、認知機能が部分的に改善する可能性があるという予備的なデータを得ている。これらの結果は、CRCIの病態基盤について基礎的な知見を与えるものである。
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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
がん細胞の移植したマウスの認知機能障害の同定に成功しており、海馬の組織化学的解析、グリア細胞、糖鎖関連遺伝子の発現解析も進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
実験1：CRCIモデルマウスの作出と行動テストバッテリーによる認知機能評価
乳がん細胞株E0771細胞株、もしくはメラノーマ細胞株 B16F1を、C57BL/6J系統マウスの皮下組織への移植を行い、担がんモデルをマウス作出する。行動テストバッテリーによる網羅的な認知・情動機能の評価を行う。担がんモデルマウスに抗がん剤を投与し、がん治療モデルを作出し、行動学的変化を評価する。
実験2：脳の糖鎖のリモデリングとケモカイン・ケモカイン受容体の発現変動の探索
レクチンアレイを用いて、CRCIモデルマウスのがん組織と血液、海馬の糖鎖プロファイリングを行い、糖鎖のリモデリングを網羅的に捉える。また、ペリニューロナルネットの組織化学的検討と、RT-qPCRによる糖鎖の異常発現に関わる分子群の探索を行う。また、ケモカインアレイキットを用い、CRCIモデルマウスの血中と海馬で発現変動を示すケモカインを半網羅的に探索する。
実験3：糖鎖のリモデリングとケモカイン受容体阻害剤による実験的治療
CRCIモデルを作出した後、実験2においてリモデリングが確認された糖鎖の合成酵素や分解酵素を発現するアデノ随伴ウィルス、もしくはレンチウィルスを海馬に注入し、糖鎖のリモデリングに取り組む。また、実験2によってCRCIモデルマウスにおいて発現変動が確認されたケモカインやケモカイン受容体の阻害剤を同モデルマウスに投与する。これらのマウスの行動学的評価を行い、その効果を系統的に評価する。
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| Causes of Carryover |
本年度は、消耗品のストックがあり、新規購入が想定より少なかったために、次年度使用額が生じたものである。翌年度分として請求した助成金と合わせて、今年度の実験を積極的に遂行する予定である。
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