新たな神経変性疾患のバイオマーカーとしてのｍｉｃｒｏＲＮＡ

2012 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24659423
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 武田 篤 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70261534)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Keywords: miRNA / パーキンソン病 / 多系統萎縮症 / エクソソーム / 髄液

Research Abstract

パーキンソン病（PD）および多系統萎縮症（MSA）のおける髄液中細胞外分泌顆粒（エクソソーム）のmircro RNA (miRNA)の解析および、その機能を検討する事目的とする研究である。2012年度は、コントロール3例およびパーキンソン病5例の新鮮髄液10mlからエクソソームを分離し、さらにここからmiRNAを抽出した。これらをAgilent社のマイクロアレイmiRBase ver19.0で解析。コントロールに対し優位に発現変化がみられたmiRNAが複数得られた（非公開）。パーキンソン病のエクソソーム含有miRNAに関する研究はこれまでに報告がなく、世界で初めての結果である。エクソソームに含まれるタンパク・核酸は細胞間で移動し、miRNAであれば宿主細胞において標的遺伝子の発現を調整する。パーキンソン病では、近年盛んに病的過程の神経間伝播仮説が唱えられており、これまでは主にタンパクレベルでの研究が先行しているが、むしろエクソソームのmiRNAが中心的役割を担っている可能性がある。実際に、得られたmiRNAのうちのひとつはパーキンソン病分子病理の中核となるαシヌクレインの翻訳後調節に関わるものである事がin silicoの複数のプログラムより明らかとなった。つまり、エクソソームのmiRNAによってすでに宿主細胞に豊富に存在する通常は無毒のαシヌクレインが新たに細胞毒性を獲得する可能性がある。これらはパーキンソン病の病態解明へ向けた新たな切り口であり、今後順次取り組んで行く予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

マイクロアレイでパーキンソン病に関連して変動がみられた髄液エクソソームmiRNAを同定する事ができたため。

Strategy for Future Research Activity

パーキンソン病において発現変化の程度が著しかったmiRNAに注目し、以降多数例のコントロールおよびパーキンソン病患者髄液エクソソームにおいて解析を継続する。具体的には、miRNAに対して特異的なプローブを作製し半定量的解析を行い、パーキンソン病の臨床型やステージによる発現変化について検討していく。また、変動のみられたmiRNAの中には、in silicoの塩基配列解析よりパーキンソン病分子病態の中核となるαシヌクレインの翻訳後修飾に関わるタンパク発現調整を行うmiRNAが含まれており、このmiRNAの発現コンストラクトを委託作製。さらに、これを実験細胞に発現させ、αシヌクレインのタンパク発現変化を観察する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

主に、エクソソーム抽出キット、miRNAに対するプローブの作製、およびmiRNA発現コンストラクト作製、研究成果の学会発表に研究費を使用する予定である。
次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成25年度請求額とあわせ、平成25年度の研究遂行に使用する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Cholinergic deficit and response to donepezil therapy in Parkinson's disease with dementia (2012)
  • Author(s): Hiraoka K., Okamura N., Funaki Y., Hayashi A., Tashiro M., Hisanaga K., Fujii T., Takeda A., Yanai K., Iwata R., Mori E.
  • Journal Title: Eur Neurol Volume: 68 Pages: 137-143
  • DOI: 10.1159/000338774
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Severe olfactory dysfunction is a prodromal symptom of dementia associated with Parkinson's disease : a 3-year longitudinal study (2012)
  • Author(s): Baba T., Kikuchi A., Hirayama K., Nishio Y., Hosokai Y., Kanno S., Hasegawa T., Sugeno N., Konno M., Suzuki K., Takahashi S., Fukuda H., Aoki M., Itoyama Y., Mori E., Takeda A.
  • Journal Title: Brain Volume: 135 Pages: 161-169
  • DOI: 10.1093/brain/awr321
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Attentional set-shifting deficit in Parkinson’s disease is associated with prefrontal dysfunction: An FDG-PET study (2012)
  • Author(s): Sawada Y., Nishio Y., Suzuki K., Hirayama K., Takeda A., Hosokai Y., Ishioka T., Itoyama Y., Takahashi S., Fukuda H., Mori E.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 7: e38498 Pages: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0038498
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Suppression of dynamin GTPase decreases α-Synuclein uptake by neuronal and oligodendroglial cells: a potent therapeutic target for synucleinopathy (2012)
  • Author(s): Konno M., Hasegawa T., Baba T., Miura E., Sugeno N., Kikuchi A., Fiesel FC., Sasaki T., Aoki M., Itoyama Y., Takeda A.
  • Journal Title: Molecular Neurodegeneration Volume: 7: 38 Pages: -
  • DOI: 10.1186/1750-1326-7-38
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Anti-voltage-gated potassium channel antibody is associated with chronic autonomic and sensory neuropathy (2012)
  • Author(s): Kaneko K., Tano O., Kikuchi A., Hasegawa T., Tateyama M., Yoshioka M., Saito H., Watanabe O., Takeda A., Aoki M.
  • Journal Title: J. Neurol. Volume: 260 Pages: 315-317
  • DOI: 10.1186/1750-1326-7-38
  • Peer Reviewed
• [Presentation] The AAA-ATPase VPS4 regulates extracellular secretion and lysosomal targeting of α-synuclein (2012)
  • Author(s): Hasegawa T., Konno M., Baba T., Sugeno N., Kikuchi A., Miura E., Takeda A.
  • Organizer: 16th International Congress of Parkinson’s Disease and Movement Disorders
  • Place of Presentation: Dublin, Ireland
  • Year and Date: 20120617-20120622
• [Presentation] Severe olfactory dysfunction is predictive of dementia associated with Parkinson’s disease: A 3-year longitudinal study (2012)
  • Author(s): Baba T., Kikuchi A., Hirayama K., Nishio Y., Hosokai Y., Kanno S., Hasegawa T., Sugeno N., Konno M., Miura E., Mori E., Takeda A.
  • Organizer: 16th International Congress of Parkinson’s Disease and Movement Disorders
  • Place of Presentation: Dublin, Ireland
  • Year and Date: 20120617-20120622
• [Presentation] Dynamin GTPase activity decreases alpha-synuclein uptake in neuronal and oligodendroglial cells (2012)
  • Author(s): Konno M., Hasegawa T., Baba T., Miura E., Sugeno N., Kikuchi A., Aoki M., Takeda A.
  • Organizer: 16th International Congress of Parkinson’s Disease and Movement Disorders
  • Place of Presentation: Dublin, Ireland
  • Year and Date: 20120617-20120622
• [Presentation] Nedd4 participates in the internalization process of alpha-synuclein (2012)
  • Author(s): Sugeno N., Hasegawa T., Konno M., Miura E., Baba T., Kikuchi A., Aoki M., Takeda A.
  • Organizer: 16th International Congress of Parkinson’s Disease and Movement Disorders
  • Place of Presentation: Dublin, Ireland
  • Year and Date: 20120617-20120622
• [Presentation] Neural basis of memory impairment in Parkinson’s disease: A longitudinal PET study (2012)
  • Author(s): Shoji Y., Nishio Y., Takeda A., Uchiyama M., Kashinoura T., Hosokai Y., Fukuda H., Mori E.
  • Organizer: 16th International Congress of Parkinson’s Disease and Movement Disorders
  • Place of Presentation: Dublin, Ireland
  • Year and Date: 20120617-20120622
• [Presentation] Japanese 2nd GWAS identifies strong association at a novel risk locus and MCCC1 for Parkinson’s disease (2012)
  • Author(s): Satake W., Yamamoto K., Ando Y., Takeda A., et al.
  • Organizer: 16th International Congress of Parkinson’s Disease and Movement Disorders
  • Place of Presentation: Dublin, Ireland
  • Year and Date: 20120617-20120622